Vol. 07 - KAIST 구들의강점을각각조명해보고상호협력을통해함께열어갈미래를그려보았다. ... 생명과학부는구조생물학분야의연구역량을

06 기획특집 함께 여는 미래, -IST로 뭉쳐라 _ GIST / UNIST 24 과학아카데미 I 내가 직접 설계하는 단백질 나노머신

26 과학아카데미 Ⅱ 뇌는 머릿속에 있다! 42 화제의 인물 카이스트 과학동아리 KINS를 만나다

세계를선도하는연구중심대학KAIST Science소식지

Vol. 07

CONTENTS:04 인사말•KAIST 자연과학대학장 이용희

06 기획특집•함께여는미래, -IST로뭉쳐라_GIST

_ UNIST

16 동문탐방•작은안정보다큰도전을택한플라즈마개척자_ (주)플라즈마트이용관대표이사

19 자연대이야기•KAIST인만을 위한 작은 Las Vegas, 수학문제연구회 카지노를 습격하다

24 과학아카데미 I •DIY Protein Nano-Machine (내가 직접 설계하는 단백질 나노머신)

26 과학아카데미 II • THE BRAIN IS IN THE HEAD! (뇌는머릿속에있다!)

30 데이트•‘베베’에게‘베베’가 _아기곰커플이야기

32 연구실탐방•생명과학과박태관교수의나노생체재료연구실을찾아서

35 서적·영화

36 공지·뉴스

38 신임교수소개

42 화재의인물•카이스트과학동아리KINS를만나다

44 편집후기

본지에게재된글과사진의무단복제를금합니다. 발행일 I 2010년 12월27일 (통권제7권) 발행처 I KAIST 대전광역시유성구과학로335(구성동373-1)

발행인 I 이용희 기획·편집 I KAIST 자연과학대학Science소식지편집위원회(042-350-2472) 편집디자인·인쇄 I (주)홍커뮤니케이션즈(042-861-3133)

www.hongcom.co.kr

| 편집위원 : 서동엽교수(수리과학과), 민경욱교수(물리학과), 최인성교수(화학과), 김대수교수(생명과학과), 송지준교수(생명과학과), 정재승교수(바이오및뇌공학과)

KAIST ScienceVol. 7

우리 학생들이 창의적이면서도 논리적으로 사고할 수 있고, 문화적 벽을 넘어 협력할 수 있으며, 동시에

높은도덕성을가지고,현명하게구성원을이끌수있는능력을갖출수있도록교육해야할것입니다.

-서남표총장취임사(2010.7.14) 중에서-

2010 Vol. 7 54 KAIST Science

인사말 •• KAIST 자연과학대학장

카이스트를사랑하는모든KAIST 가족여러분안녕하십니까?

신임자연과학대학학장이용희입니다.

서남표 총장 부임 후 벌써 4년 이상의 시간이 훌쩍 지나갔습니다. 그간 KAIST는 많은 변혁을 거치며 새로

운 도약의 기틀을 다져 왔습니다. KAIST 가족 여러분과 독지가들의 전폭적인 도움으로, 미래 학술연구의

중심이 될 KAIST Institute 건물, Pappalardo 클리닉 건물, 멋진 학생기숙사, 외국인 석학교수 숙소 등 많

은 중요한 건물들이 하나씩 자리를 잡아가고 있음을 즐거운 마음으로 목격하고 있습니다. 또한 신입생 영

어강좌, 학과중심제, 영년직교수제등새로운제도도이제제자리를찾아가고있습니다.

이제는 더 큰 도약을 위해 다가올 4년의 행보를 준비하고 실행해 나아갈 중요한 시점입니다. 2011년 초에

는 자연과학대학의 숙원 사업이었던‘기초과학동’건설의 첫 삽을 뜨게 됩니다. 여러 가지 난관과 문제를

해결하는 데 팔걷고 나서준 정부, 학교, 동문, Donald Kim 회장 여러분의 큰 도움 덕분입니다. 이 기초과

학동 건물에는 나노과학기술대학원, 물리학과, 화학과, 생명과학과, Chemical Biology Center가 함께 자리

하며, 학제 간 장벽을 허무는 장을 만들길 기대합니다. 여러 학과 교수들의 관심과 참여를 바탕으로 미래

연구주제발굴에중추적인역할을할수있으면참좋을것같습니다.

공과대학들과 비교하여 자연과학대학이 추구해야 할 최우선 과제는 학문적 수월성이라고 봅니다. 이를 생

각하며 기초과학 교육 및 연구 시스템을 강화해 미래 학문적 리더 양성에 대한 준비를 하겠습니다. 개인적

으로 실험실에서 대학원생들과의 연구와 자연과학대학 학장으로서의 역할의 조화를 이룰 수 있을지 걱정

이앞서기도합니다만, 두분야모두에서제역할이모자람없도록최선의노력을경주하겠습니다.

이번이 7번째‘KAIST Science’소식지입니다. 학생들이 중심이 되어 만들어 가는 이 카이스트 소식지가

지속적으로 발간되고 있습니다. 이는 카이스트 가족 여러분들의 관심과 사랑이 있었기에 읽혀지는 소식지

로 발전할 수 있었다고 믿습니다. 자원봉사하고 있는 학생 편집인들의 노고에 대한 고마움도 이 기회에 전

하고싶습니다.

이렇게 지면을 통해서라도 KAIST 가족 여러분들에게 학교 소식을 전해드리고, 인사드릴 기회를 가질 수

있어서정말기쁩니다.

KAIST 자연과학대학학장 이용희

KAISTKorea Advanced Institute of Science and Technology

자연과학대학장 인사말


기획특집 •• 함께 여는 미래, -IST로 뭉쳐라(GIST)

얼마 전 영국 글로벌 대학평가기관인 <QS>가 실시한 세계대학평가에서‘교수 1인당 논문 피인용

지수’부문에서 세계 10위를 차지한 우리나라 대학이 있어 화제가 되고 있다. 세계적인 대학인

Harvard, Stanford와피인용지수로어깨를나란히한것이다.

이 대학은 다름 아닌 광주광역시 첨단에 위치하고 있는 광주과학기술원(Kwangju Institute of

Science and Technology, 이하 GIST)이다. 교원 160명(대학원 120명, 대학 40명), 학생 400명으

로 이루어진 GIST는 작은 규모이지만‘작은 고추가 맵다’는 말을 증명하듯이 세계적인 연구성과를

자랑하고있다.

GIST는 1992년에 설립추진단이 구성되고 1993년 광주과학기술원법이 국회 의결을 거쳐 제정·공

포되면서 시작되었다. 같은 해 하두봉 박사가 초대원장으로 취임하였고, 후에 GIST는 국가과학기

술발전과 우수한 과학기술인재 양성이라는 설립취지에 맞게 꾸준히 발전하였다. 현재의 GIST는 호

남지역의 미래 과학기술과 체계적인 고등교육을 담당하는 기관이 되었다. GIST는 Caltech을 모델

로 하여 세계 20위권 대학으로의 도약을 목표로 하고 있으며, 현재 좋은 연구성과를 위해 우수한

더멀리, 더오래뛰기위해서는라이벌이아닌, 러닝메이트가필요한법.

KAIST와 더불어 교명 뒤에 -IST(Institute of Science and Technology)가 붙는 두 대학, GIST(광

주과학기술원), UNIST(울산과학기술대학교)를찾아호남평야를가로지르고낙동강을건넜다.

같은 목소리를 낼 수 있는 친구가 늘어간다는 점은 분명 기쁜 일, 서로 다른 개성이 숨쉬는 IST 친

구들의강점을각각조명해보고상호협력을통해함께열어갈미래를그려보았다.

GISTKwangju Institute of Science and Technology

| 취재(GIST) _권대일·박승균·조상연학생기자

| 취재(UNIST) _변희수학생기자

인재모집, 창의적인재양성, 국제화에온힘을다하고있다.

GIST는 과거에는 대학원으로만 이루어져 있었지만 2010학년도부터 학부과정도 선발하고

있다. 학부 1, 2학년 때는 공통적으로 수학, 물리 등의 기초과목들을 듣게 되고 3, 4학년 때

는 자신이 관심있는 전공과목을 선택하는 이른바 전공트랙을 따라가게 된다. 전공트랙의

종류에는 생명과학, 화학ㆍ소재, 응용물리, 전기전산이 있지만 학부 때 따로 학과가 있는

것은 아니다. 또한 국제화를 위하여 모든 과목은 영어강의로 진행하며 한 반에 30명이 넘

지않는소수정예수업이이루어진다.

GIST의 대학원은 총 9개의 학과(정보통신공학부, 신소재공학부, 기전공학부, 환경공학부,

생명과학부, 정보기전공학부, 나노바이오재료전자공학부, 광공학응용물리학제전공, 의료시

스템학제전공)로 이루어져 있다. 대학원생들은 병역 특례의 혜택을 받으며, 높은 수준의 교

육 및 연구 인프라가 구축되어 있어 학생들은 연구활동에 전념할 수 있다. 현재 GIST에는

베트남, 중국등다양한곳에서온외국인학생들이약 3% 정도된다.

이렇듯 짧은 역사에도 불구하고 세계적인 연구중심대학으로 성장한 GIST를 좀 더 자세히

알아보고자GIST의박우진생명과학부장을인터뷰했다.

GIST는다른대학과는달리5개의학부로구성되어있습니다.

이러한학부의선택과집중으로얻어지는장점에는어떤것들이있을까요?

GIST는 5개의 학부로 구성되어 있고, 저희 생명과학부는 4개의 디비젼, 총 21분의 교수님

이 계십니다. 이러한 구성으로 얻어지는 장점은 놀랍게도 연구를 하다가 궁금한 점이 생

겼을 때, 디스커션을 할 수 있는 그룹이 쉽게 형성될 수 있다는 점입니다. 저희 생명과학

부는 4개의 디비젼이지만, 생명과학에서 중심이 되는 분야들로 구성이 되어 있기 때문에

충분히다양한구성으로볼수있고, 그안에서더욱집중화된연구를할수있습니다.

GIST의 대학원 구성을 보면 순수하게 자연과학을 연구하는 학부는 생명과학부가 유일합

니다. 학부과정의 구성은 일반적으로 기초과학에 맞춰져 있는데, 대학원과 학부가 이러한

구성을가지고있는이유는무엇입니까?

우선 대학원의 5개 학부 중 4개는 공과대학입니다. 생명과학부만 유일하게 자연과학이라

볼 수 있을 것 같습니다. 생물학이라고 하는 것은 자연과학이라고도 볼 수 있지만, 어떻게

보면 산업과도 연계가 쉽게 될 수 있는 분야입니다. 학부와의 연계성은, 우선 학부의 전공

트랙은 3학년부터라 아직 구체적으로 정해진 바는 없습니다. 현재까지의 대학생 기초학

부과정은 대학원 교육과의 연계보다는 전인교육에 중심을 두고 이루어지고 있습니다. 대

학생 기초학부 생물과 교수님이 세분 정도 계시는데, 세분으로는 생물학 전 부분을 가르

칠 수 없으므로, 대학원 교수님들이 수업을 해야 될 것 같다고 생각되지만, 아직 의논된

바는없습니다.

GIST가 진행하고 있는 프로젝트 중 생명과학부 내에서 주목할 만한 프로젝트는 어떤 것

들이있습니까?

우리생명과학부는SRC와4개의연구센터를가지고있습니다. 또한최근에개원한노벨스

타이츠 센터가 있습니다. 스타이츠 교수는 구조생물학 분야에서 노벨상을 받으셨고, GIST

생명과학부는구조생물학분야의연구역량을향상시키기위해그분을소장으로모시고센

터를 개소하게 되었습니다. 센터들 중 광학이미지 센터는 현미경이 잘 갖추어져 있어서 공

동연구의장으로서그 역할을훌륭히수행하고있습니다. 그리고생명과학부의시스템생물

학 연구소는 대한민국에 하나밖에 없는 것으로 알고 있습니다. 국가로부터 다년간 10~20

KWANGJUINSTITUTE OFSCIENCE AND

TECHNOLOGY

함께여는미래, 로뭉쳐라

박우진 학부장

•1980~1984 서울대학교 동물학과 학사

•1984~1986 서울대학교 동물학과 석사

•1987~1993 University of Virginia 박사

•1996~ 광주과학기술원

생명과학부 교수

8 KAIST Science 2010 Vol. 7 9

KWANGJUINSTITUTE OFSCIENCE AND

TECHNOLOGY

억정도의연구비를받아왔고, 생물학자및컴퓨터프로그

래머까지 다양한 구성원들이 창의적인 연구를 수행하고

있습니다.

GIST 생명과학부에서는 앞으로의 더 나은 연구를 위해

어떤지향점을가지고있습니까?

연구라는 것은 개개인이 하는 것이기 때문에, 학과 차원

에서 특정한 방향을 정하지는 않습니다. 다만 저희의 생

각은연구는누군가아무도주목하지않을수있지만, 새

로운 것을 해야 된다는 것입니다. 학부장으로 제가 여러

교수님께 강조하는 것은 미국에서 공부할 때 했던 연구

보다는 정말 새로운 분야, 나의 깃발을 꽂을 수 있는 그

런분야를찾아보라는이야기를많이합니다. 또저희생

명과학부는 현재 규모를 키우는데 주안점을 두고 있습니

다. 가시적으로 향후 10년 정도 안에 랩을 30개 정도로

만들어놓으면, 최상의규모가될것이라생각합니다.

교수님으로서카이스트학생들에게해주고싶은말씀은?

카이스트 학생들은 카이스트의 우수한 교수님들 밑에서

공부를 하고 있으므로, 항상 진취적인 생각을 가지고 생

활했으면합니다. 최근들어의학전문대학원으로인해우

수한학생들이자연과학분야에서유출되고있습니다. 학

생들은대부분편안하게안주하고싶다는마음이클텐데,

20대에는사실안정된것이하나도없습니다. 그러나 20

대만큼 에너지 레벨이 높은 시기도 없을 것입니다. 20대

는 모험에 나설 수 있는 에너지가 있기 때문에, 항상 편

안하고 안주된 삶보다는, 진취적이고 도전적인 자연과학

을 공부해서 인류와 국가에 기여할 수 있는 일을 하길

소망합니다.

우선 GIST는 광주의 첨단에 위치해 있지요. 주변에 관공서 뿐만 아니라

ETRI, 생기원, 출연연구기관이 많이 있어서 연구환경이 갖추어져 있습니다.

또한 주변이 쾌적하고 조용하기 때문에 연구에 집중할 수 있다는 점도 좋

다고할수있습니다. 하지만광주에있다보니수도권의인재들을데려오기

가힘들고학생들에게다양한문화적체험을경험하게해줄수가없습니다.

GIST 학생들에게는어떤지원이이루어지고있나요?

학부생들은 모두 기숙사생활을 하고 식비를 지원받습니다. 학부생은 매월

10만원, 석사는 12만원, 박사는 15만원의식비를지원받습니다. 기숙사비

도매우저렴합니다. 2인실을월3만원, 원룸형태의신관은7만원, 기혼자

아파트는 월 7만 원 정도로 사용료를 받습니다. 학부생들은 기성회비로

100만 원을 내야 하지만, 대부분 국비장학생으로 들어오기 때문에 기성회

비를 면제받습니다. 또한 학부생들에게는 국제적인 감각을 배양시키기 위

해UC Berkeley등의대학으로계절학기비용을지원해주기도합니다.

GIST는 어떤 학생을 우수학생이라고 생각하십니까? 우수학생들을 선발

하기위해어떤노력이이루어지고있나요?

저희는 3C1P, 즉 Communication, Cooperation, Creativity, Problem-

Solving을모두갖춘인재를우수한인재라고생각합니다. 3C1P를갖춘학

생들을선발하기위해과학고및우수한일반계열고등학교를찾아가홍보

를합니다. 또한전국을6개의권역으로나누어서권역별설명회를하고있

습니다.

GIST의 최종목표는 무엇이고 그것을 이루기 위해 어떤 노력이 이루어지

고있나요?

아까도말씀드렸듯이저희의목표는Caltech과같은작지만연구력이강한

대학이 되는 것입니다. 구체적으로 이야기 하면, 교수 200명 확보, 학생

2,000명확보, 세계종합순위20위권에진입하는대학이되는것이저희대

학의목표입니다. 세계적인대학으로성장하기위해저희는현재노벨상수

상자 분들을 센터장으로 모셔서 공동연구센터 3개를 설립하였습

니다. 앞으로좋은연구성과가나올것이라고기대하고있습니다.

현재GIST에는KAIST출신교수가다수재직중이다.그중KAIST

자연과학대학에서 학·석·박사과정을 모두 마친 생명과학부

전상용 교수를 E-mail로 인터뷰하여 GIST에 관한 이야기를 더

들어보았다.

교수님의연구분야를간략하게소개해주세요.

저는 정통 유기합성으로 박사학위를 받았지만 포스닥을 거치면서

연구분야를 크게 바꿔, 현재 하고 있는 연구는 바이오나노의약 개

발입니다. 좀 더 자세히 설명하면, 여기에는 새로운 약물전달시스

템에 기반한 표적지향형 암진단 및 치료용 나노의약 개발, 나노입

자에 기반한 차세대 암백신 개발, 최근에는 펩타이드 원천기술에

기반한바이오의약개발연구가있습니다.

GIST에 처음 왔을 때의 소감과 GIST에 계시면서 느낀 GIST의

장점은어떤것이있을까요?

GIST도 KAIST처럼 캠퍼스에 사람이 있는지 모를 정도로 조용하

고넓고평평한잔디광장이있어옛날에KAIST에서공부를할때

와 비슷한 느낌이었습니다. 연구중심 대학원이란 걸 알고는 왔지

만여기도역시연구만죽어라(?) 하는곳이구나그런생각이들었

지요. 원래 조용하고 북적대는 걸 지독히 싫어하는 사람이라 여기

서는 편하게 연구를 할 수 있을 거라는 느낌이 확 다가왔다고나

할까요. 지금은 학부생들이 입학을 해서 더 이상 대학원 대학이

아니지만아직까지도GIST의장점은‘연구중심’학교라는겁니다.

그래서 강의가 한 학기에 하나이고 대학원 강의라 학부강의에 비

해 상대적으로 강의부담이 적기때문에 연구에 시간을 더 집중할

수 있어 좋습니다. 지금도 감히 국내 최고수준이라고 할 수 있겠

우리는 GIST의 설립배경, 차별화 운영방안 등 GIST에 대한 행정적인 사항을 추

가로 알아보기 위해 행정팀장 몇 분을 인터뷰했다. 인터뷰에는 민경숙 입학관리

팀장, 조영욱 교학팀장, 김용렬 대외협력팀장이 참석했으며, 동시 인터뷰로 진행

되었다.

GIST는 처음에 어떤 배경을 가지고 만들어졌나요? 또 KAIST와 같은 다른 대학

과비교할때GIST의차별화운영방안은무엇입니까?

수도권에는 서울대, 대전에는 KAIST 등의 연구의 중심이 되는 대학들이 있습니

다. 그런데GIST가있기전까지호남권에는이에버금가는연구중심의대학이없

었죠. 그래서지역의균형적인과학발전을위해서GIST가생겨났습니다.

GIST가 다른 대학과 차별화하는 방안은 바로 소수정예입니다. 미국에 있는 작지

만연구력으로는세계적인수준을유지하는Caltech과같은대학이되는것이지

향목표라 할 수 있습니다. GIST는 논문 피인용지수에서 아시아 1위, 세계 10위를

하는 등 우수한 연구력을 보여주고 있습니다. 또한 박사 1명당 SCI 등재 수도 국

내에서 최상위권이며 질적으로도 높은 수준입니다. 이는 모두 소수정예라는 차별

화전략으로인한것입니다.

GIST의 경우 2010년 올해 처음으로 학부과정이 개설된 것으로 알고 있는

데요. 학부과정이어떻게운영되고있는지알고싶습니다.

이번에 광주과학기술원법 개정으로 첫 학부 신입생을 100명 받았습니다. 전국에

서우수한학생들이와서공부를하고있지요. 1, 2학년에는전공기초, 3, 4학년에

는 전공선택을 하여 관심있는 전공분야를 공부하게 됩니다. GIST는 학부생과 대

학원의 융합을 많이 추구하고 있습니다. 학사과정에는 수학, 물리, 화학, 생물에

근거한 4개의 전공트랙이 있습니다. 아직 학생 수가 부족해서 다양한 전공트랙을

제시할 수 없다는 건 아쉬운 점이지요. 저희의 경우 학부에서는 기초과학을 튼튼

히하고인문학적인소양을쌓는게중요하다고생각합니다.

GIST가 광주에 위치하고 있어서 생기는 지리적인 장·단점이 있을 것 같은

데요. 설명을듣고싶습니다.

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기획특집 •• 함께 여는 미래, -IST로 뭉쳐라(UNIST)

지만, 신임교원들에대한지원이좋아처음실험실과연구환경을빠르게정착시킬수있도록해줍니다. 이런과감한지원이우수교원을

확보하는데있어큰도움이되고있다고생각합니다. 그리고카이스트와마찬가지로대학원생들이등록금및생활비걱정없이연구할

수있다는것과병역혜택이우수학생유치에장점으로작용합니다.

GIST와KAIST의차이점은어떤것이있나요?

5개학부 100여명의교수가전부라카이스트에비해규모가적기때문에오는차이점들이있습니다. 예를들어, 작은규모이다보니학

교행정및연구관련일들의처리가신속한편이라연구를하는데있어도움이많이됩니다. 또한학교에서시행하는자체연구개발사

업을통해많은교수들에게기본연구비를지원함으로써연구역량을강화하는데도움을줍니다.

KAIST가GIST에서이런점은배웠으면한다하는부분은어떤것이있나요?

위에서언급한것들외에굳이덧붙이자면, GIST의경우작은규모다보니교수개개인의의견이반영되기가좀더용이하다는점과학

생에대한지원이좀더좋은것같습니다. 그리고신임교원에대한과감한지원정책에서도좀더좋은것같습니다.

KAIST 후배들에게해주고싶은이야기가있으시다면해주세요.

카이스트 후배들의 대부분은 학위를 받고 계속해서 연구를 하게 될 거라고 생각합니다. 저도 연구를 하는 사람으로서 실험실 학생들에

게 늘 강조하는 것이 있습니다. 첫째는 재미, 둘째 열정, 셋째 대의. 연구는 무조건! 재미가 있어야 합니다. 그래야 아무리 과정이 힘들

어도열정을가지고나아갈수있습니다. 또한내가이런연구를왜하는지, 우리사회에어떤도움을줄수있는것인지의미를생각하

면서 해야 신념을 가지고 오래 할 수 있을 겁니다. 마지막으로, 자기가 진정으로 재미를 느끼는 연구를 찾는 데는 시간이 걸릴 수 있습

니다. 저같은경우에도포스닥과정중에그런재미를느껴지금까지왔으니, 설령지금하는연구가재미없다고하더라도포기하지마

세요. 언젠가내님을만날테니말입니다.

KWANGJUINSTITUTE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY

UNIST Ulsan National Institute of Science and Technology

조윤경 학부장

•1992. POSTECH 화학공학 학사

•1994. POSTECH 화학공학 석사

•1999. Univ. of llinois at Urbana-ChampaignDep. of Materials Science and Eng. 박사

•1999.6~2006.2 삼성종합기술원(SAIT) 책임연구원

•2006.3~2008.6 삼성종합기술원(SAIT) 수석연구원

•2008.7~ UNIST 나노생명화학공학부 교수

울산광역시 울주군에 위치한 울산과학기술대학교(Ulsan National Institute of Science and

Technology, 이하 UNIST)는 대한민국 산업의 발상지로서 자동차, 조선, 석유화학 등 세계

적 산업들이 모여 있는 울산에 생긴 최초의 법인화 대학으로 2009년 3월에 첫 신입생을

맞이했다. 현재 3명의 석좌교수와 6명의 교수, 3명의 부교수, 74명의 조교수가 있어 총 86

명의교수진을이루고있다. 학부생은 1,154명, 대학원생은 114명이있다.

UNIST는 이공계와 경영학 분야의 특성화 대학으로서, MIT를 모델로 하여 개교 10년 후에

세계30위권, 20년후에세계 10위권대학으로의도약을목표로하고있으며, 창의적글로

벌리더양성과혁신적인이론, 첨단기술개발을위해온힘을다하고있다.

UNIST는 우수한 학생들을 유치하기 위해 학생들에게 풍부한 장학금을 지급하며 세계화의

흐름에 뒤처지지 않게 모든 강의를 영어로 진행한다. 장학금은 첫 학기에는 전원에게 전액

지급하며, 두번째학기부터B+이상은전액지급하고B+이하는성적에따라장학금을지

급한다. 또한 산업체와 연계하여 인턴십을 제공함으로써 학생들에게 많은 경험을 쌓게 하

고학부를마치고연구를진행할때적응력을높이도록하고있다.

또 UNIST는우수인재들을확보하기위한노력만큼우수교수진확충에도많은노력을기

울이고있다. 그대표적인것으로는합리적인연봉및인센티브제도의도입이있다.

또한 실험실 구축비 및 초기정착금을 지원함으로써 빠른 시일 내에 실험실 운용이 가능하

게끔 도와주고 있으며, 글로벌 인재 양성을 위해 영어강의 능력을 지닌 교수를 초빙함으로

써강의의질을높이고있다.

ULSANNATIONALINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

12 KAIST Science

ULSANNATIONAL

INSTITUTE OF SCIENCE AND

TECHNOLOGY

2010 Vol. 7 13

현재 융합 연구를 바탕으로 녹색성장을 이끌어 나갈 국내외 유수대학 박사 학위자 107명을 초빙하였으며

2012년에는 250명까지늘릴계획이다. 교수진은MIT, Stanford, Columbia, Georgia Tech 등과같이세계

적대학에서학위를취득하였거나타대학경력교수또는 IBM, Qualcomm 등세계적인회사에서근무한

경험이있는연구원들로이루어져있다.

UNIST에서 중요하게 생각하는 요점을 말한다면 창의, 융합, 국제화를 들 수 있다. 창의적인 교육을 위해

Blackboard System을 이용하여 학생 스스로 수업 전에 학습하게 하고 실제 수업 시간에는 토론과 발표

위주의 수업을 진행하고 있다. 또한 교양과목으로‘예술과 창의성’,‘문학과 창의성’,‘글로벌 이코노미’,

‘사회와 문화’,‘문명의 발전’,‘What is I’,‘Effective Communication’을 개설함으로써 학생들의 창의성

발전에 도움을 주고 있으며, 온라인과 오프라인 수업을 철저히 배분하여 효과적인 수준별, 개인학습이 가

능하게만들었다. 그리고융합을위해UNIST에서는전공트랙및계열간의융합이수를기본교육개념으로

하고 있으며, 2개의 전공트랙 이수를 의무화 하였다. 또한 교수들의 Split Appointment를 시행하여 자기능

력탐색및개발을위한기초학부제를도입하였다.

또 UNIST는 국제화를 위해서 전 강의의 영어강의화와 동시에 캠퍼스 영어공영화를 추진하였다. 영어전용

기숙사와 English Cafe를 운영하며 수강신청 및 학사안내자료를 영문으로 발간할 뿐만 아니라 교내 모든

게시물이 영어로 게시된다. 세미나 및 외국인이 참석하는 모든 회의는 영어로 진행되게 되어 있으며 해외

대학에서 일정과정을 이수할 경우 양 대학의 학위를 수여받는 프로그램인 복수학위제도도 운영하고 있다.

또한학생들이다양한문화경험을쌓는데부족함이없도록정원의20%까지외국인학생을확충할계획

을수립하는등세계화시대에걸맞은인재들을양성하기위해노력하고있다. 현재는약 3% 정도의학생

들이 외국인으로 구성되어 있으며, 이들은 가나, 몽골, 베트남, 파키스탄, 카메론, 중국 등 다양한 나라에서

온학생들이다.

우리는 이러한 UNIST에 대해 매력을 느껴 보다 구체적인 이야기를 들어보고자 UNIST의 조윤경 나노생명

화학공학부장을만났다.

우리가 만난 그는 역동적이고 활기찬 UNIST 만큼이나 에너지가 넘치는 교수였다. 또한 조윤경 학부장은

나노, 생명, 화학의융합이라는새로운학문적시도에대해확실한청사진을그리고있었다.

UNIST가울산에설립되게된배경은무엇인가요?

울산은 전국적으로 봤을 때 잘사는 축에 속하며 산업 수도이기도 합니다. 그러나 인구 100만이 넘는 도시

임에도 불구하고 국립대학은 없는 상황입니다. 대학은 사립 대학교인 울산대학교뿐이지요. 하지만 전국적으

로 출산율이 줄어들고 있고 대학 역시 통폐합 이야기가 나오고 있기 때문에 울산에 대학의 필요성이 그리

강하지만은 않았습니다. 우리나라가 잘살기 위해서는 과학기술자들이 많아야 하고 과학고 역시 많이 생기

고 있지만 좋은 대학은 그리 많지 않습니다. 어떻게 보면 수요와 공급이 맞지 않는 것이겠지요. 이러한 상

황에 놓여 있었기 때문에 일반 대학보다는 이공계 중심 대학의 필요성이 높아졌습니다. 울산광역시는 우리

니라에 기여한 바가 적지 않고 교육열이나 인구 분포를 보았을 때 적절하다고 판단되어서 울산에 만들어

지게되었습니다.

처음이매우중요할것같은데UNIST 설립당시의분위기는어떠했나요?

UNIST는 후발주자로 출발하는 것이다 보니 총장님께서 이왕 시작된 거 제대로 하자는 생각으로 열성적으로 뛰셨어요. 후발주자지만 UNIST가 앞

으로 나가기 위해서는 구성원들이 좋아야 하지요. 좋은 교수가 필요한데 그냥 오라고 해서 오는 것이 아닙니다. 교수들은 가능한 한 좋은 연구 환

경이 조성된 곳으로 가려고 합니다. 그래서 UNIST의 설비와 장비를 최신식으로 구비해서 연구에 불편함이 없도록 했고, 현재는 만들어진지 2년

된 대학교치고는 연구시설이 상당합니다. 또한 대학교가 발전하기 위해서는 교수만큼이나 학생들도 중요합니다. 총장님께서 직접 과학고에 가서

설명회를 가졌습니다. 또한 장학금을 100% 지급하기로 했으며, 잘하는 학생은 외국에 보내주고 졸업생들을 대상으로 교수로 채용하겠다는 의사

까지 밝혔습니다. 하지만 학생 숫자가 많으면 제대로 키울 수가 없기 때문에 교육과학기술부에서 1,000명을 받으라는 것을 500명만 뽑기로 했습

니다. 그것도 수준이 안 되면 뽑지 않기로 했습니다. 그 결과 첫해에 25%까지 과학고에서 왔고 성적도 괜찮은 학생들이 전국에서 골고루 왔습니

다. 첫해에인식이좋게잡혀서지금은어느정도자리가잡힌것같습니다.

UNIST만의특징이라고하면무엇이있습니까?

융합이 UNIST의 가장 장점이자 특징이라 할 수 있지요. 국내 여러 대학에서도 학제 간 융합을 추진하고 있지만 기존에 있는 학과에서 융합을 추

진하고 있습니다. 하지만 UNIST 같은 경우는 처음 만들어지는 것이기 때문에 아무것도 없었지요. 다른 대학교처럼 기존에 있는 학과를 활용해서

융합해나가는것이아니라처음부터융합해서과를만들기로했습니다. 7개의학부가있는데자연과학대학처럼기초가되는학과는없습니다. 하

지만 실제 기초과학을 전공하시는 분들이 많이 계십니다. 예를 들어 생명과학 출신인 경우 생물을 하되 실제 응용되는 부분인 생명공학과 같이

붙여서 학과를 만들었고 같은 층에 위치하게 했습니다. 물리의 경우 생물물리는 생명공학을 하시는 분들과 같이 계시고 물리에서 고체물리를 하

신 분은 전자공학을 하시는 분들과 같이 연구를 하고 있습니다. 나노생명화학공학부만 봐도 생물, 화학과는 없지만 그 분야의 교수들은 많이 있습

니다. 기초과학이 중요하지만 결국은 실제 응용되는 것이 중요합니다. 그래서 연구할 때 실제 어떻게 응용되는지 생각하면서 연구를 할 수 있도록

융합을추진하였습니다.

물론 융합이라고 해서 교수 수준에서만 이루어지는 게 아니라 학부생의 수준에서부터 융합을 시도하고 있습니다. 각 학부 밑으로 트랙이라는 것

이 4개 정도 있습니다. 나노생명화학공학부에는 나노 고분자 과학, 정밀화학공학, 생물공학, 의생명과학이 있는데, 학생들이 이것을 다 고르는 것

이 아니라 2개를 고르면 되고, 꼭 자신이 속한 학부에서만 고를 필요는 없습니다. 다른 학부의 트랙을 선택해도 되는 것이지요. 학생들이 본인의

전공을 디자인하게 되는데, 지도교수의 역할이 중요하게 되겠지요. 그래서 교수들도 두 개 이상의 학부에 공동으로 소속되어 있습니다. 홍콩과기

대에서도UNIST 시스템이좋다고생각하여벤치마킹해갈려는의사를밝혔습니다.

UNIST의경우학부가특이하게운용되는데특징이있다면어떤것이있습니까?

가장 먼저 꼽을 수 있는 것이 100% 영어강의입니다. 학생들도 교수들도 힘든 점이 있겠지만 어떻게 보면 생각의 문제입니다. UNIST 학생들에게

왜 UNIST에 왔냐고 물어보면, 졸업할 때쯤 되면 영어는 제대로 할 수 있을 것이기 때문이라고 이야기하는 학생들이 많습니다. 선택 동기 중에

‘100% 영어 강의’가 있다는 것은 영어 강의에 매력이 있다는 뜻이겠지요. 그렇기 때문에 학생들의 마음자세가 다릅니다. 영어 강의를 자연스럽게

받아들이고 또한 질문을 영어로 하는 것을 당연하게 받아들입니다. 교수도 외국인 교수의 비율을 전체의 20%까지 끌어올릴 생각입니다. 또한 학

생들이각자자신의전공을디자인하여졸업할때에는지도교수와함께융합 프로젝트를하게됩니다. 인턴십역시필수과정중하나입니다. 융합

학문을한다고해서학생들을부실공사해서졸업시킬수는없는노릇이지요.

융합교육이나영어강의에서오는문제점들이있을텐데어떻게보완하고있나요?

앞에도 말씀드렸듯이 융합학문을 한다고 해서 부실공사를 할 수는 없지요. 그래서 각 과들의 과목들에서 비슷한 과목들을 모았습니다. 또한 중요


ULSANNATIONALINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

주상훈 교수

•1998. KAIST 화학과 학사

•2000. KAIST 화학과 석사

•2004. KAIST 화학과 박사

•2004.8~2007.6

삼성종합기술원(SAIT) 전문연구원

•2007.7~2009.12

Univ. California, Berkeley

박사후 연구원

•2010.2~

UNIST 나노생명화학공학부 교수

한 내용도 아닌데 3학점 주는 과목들도 정리를 하였습니다. 전공필수 과목을 많이 할당하지 않음으로써 전공선택

과목의 선택의 폭을 넓히고 또한 전공선택 과목을 선택할 때 지도교수와의 상담을 통해 각 학생이 원하는 형태의

전공을 디자인할 수 있게 했습니다. 영어 강의에 있어서는 블랙보드 시스템을 활용해서 강의 자료나 퀴즈 등을 온

라인으로 학생들에게 강의 시간 전에 제공하고 있습니다. 영어로 수업을 진행하다보니 미리 읽어오지 않으면 학생

들이 강의를 따라오기가 힘든 부분도 있기 때문입니다. 교수에 따라서는 수업 시작 전에 퀴즈를 봐서 학생들로 하

여금 예습을 하게 시키시는 분도 계십니다. 처음에는 학생들이 힘들어 하지만 나중에는 좋아하더군요. 또 소 분반

을 만들어서 수업 외의 시간에 토론도 하고 문제를 풀어보거나 강의 내용을 정리하는 시간을 갖기도 합니다. 지금

은 교수나 튜터들이 지도하고 있습니다. 이때도 영어로 진행되는데 영어가 아닌 한글로 할 수 있다는 가능성을 보

여주면 학생들이 나태해질 수 있기 때문이죠. 제일 좋은 것은 전 세계 모든 사람이 한국어를 배우는 것인데 그게

안 되니 머리 좋은 한국 사람이 영어를 배워야 하겠지요. 저는 영어 때문에 박사 때 고생했는데 이런 종류의 고

생은한살이라도젊을때겪는게좋다고생각합니다.

UNIST에서진행중인핵심연구에는어떤것들이있나요?

우선 UNIST 전체에서 추진하는 연구로는 2차 전지를 중심으로 한 에너지 저장이 있고요, 줄기세포와 그래핀 연구

소를 설립하여 집중적으로 연구할 생각입니다. 나노생명화학공학부에서는 현재 WCU 사업으로 차세대 맞춤형 의

료진단을 위한 나노생명과학기술 개발을 추진 중에 있습니다. 차세대 의료진단에 쓰일 수 있는 나노기술 개발로

원천 기술을 확보하는데 주력하고 있습니다. 주로 진단기기 쪽을 연구하고 있습니다. 또한 SRC 사업도 하나 있는

데 C5(Cell to Cell Communication in Cancel)이라고 해서 암세포와 정상 세포의 구분, 암세포의 전이 과정을 연

구하여서암을조기에진단하는것을목표로하고있습니다. 이사업은국립암센터와함께진행하고있습니다.

아직학생들에게UNIST의인지도가낮은데어떻게올리고받은학생들을어떻게키울것인가요?

학생들의 인지도는 교수들이 풀어야 할 문제입니다. 좋은 연구 결과로 학생들에게 강점을 보여주어야 겠지요. 현

재 UNIST에 계신 교수들 중에는 POSTECH을 성공 시켰던 분들도 계십니다. 저는 POSTECH 2기로 POSTECH

성공을 가까이서 본 사람이기도 합니다. 성공 모델을 한번 보았기 때문에 장점을 그대로 가져오고 단점은 수정해

서학생들을끌어모을생각입니다.

이렇게 모은 학생들이 배우고 나가서는 리더가 될 사람들로 키울 것입니다. 그러기 위해서 리더십을 강조하고 있

습니다. 과학기술만을 배워서는 리더가 될 수 없기 때문에 봉사활동이나 문화경험 등으로 학생들의 경험의 폭을

넓혀주고있으며교양과목을학생들의창의성을넓혀주고리더십을기를수있는방향으로가르치고있습니다.

우리는 이어서 KAIST에서 박사학위를 받고 UC Berkeley에서 박사후 연구원 생활을 하다가 UNIST에 오게 된 주

상훈교수를만나UNIST에관한이야기를더들어보았다. 그역시융합에대한자신감과강한열정을갖고있었다.

UNIST에처음왔을때의소감과UNIST의장점을말한다면어떤것이있을까요?

UNIST는 이제 막 시작된 대학교답게 젊고 역동적인 학교입니다. 저 또한 UNIST를 만들어가는 구성원 중 한 명이다 보니

모든 것이 새롭게 느껴집니다. KAIST에 있을 때에는 이미 만들어진 대학의 일원이었던 것에 반해 여기서는 제가 주체적으

로 학교를 만들어가는 입장이 되었습니다. 학교 발전을 위해 다른 분들과 마찬가지로 저도 적극적으로 의견을 제시하고 제

의견이 반영되기도 하고 있습니다. 그리고 대다수 구성원들이 젊다 보니 의사소통도 편안히 이뤄지고 있습니다. 연구적인

면에서 장점을 생각해보면, 일단 다양한 배경을 가진 분들이 한 학부에 모여 있어서 새로운 융합연구를 할 수가 있습니다.

이를 통해, 기존의 제도나 틀로는 상상하기 힘든 연구를 손쉽게 접근할 수 있는 기회가 있지요. 게다가 각 교수들은 두 개

다른 학부에 공동으로 소속되어 있어서 타과 교수님들과도 자유로운 교류와 공동연구가 매우 활발하게 이뤄지고 있습니다.

또한 본교의 자랑이라 할 만한 UNIST 중앙기기센터에는 최고 수준의 최신 고가 장비들을 한 곳에 집중해 놓아서 저희 학

교가단기간내에세계최고수준의연구중심대학으로발돋움할수있는데근간이된다고생각합니다.

신설대학이다보니단점이있을것같은데가장큰단점은무엇인가요?

아무래도 아직 학교가 개교한지 2년 반밖에 되지 않다 보니 여러 가지 제도나 시스템을 새로이 만들고 개선해 나가는 일이

계속 진행되고 있습니다. 그러나 총장님 이하 교수님들과 직원 분들의 헌신적인 노력으로 수년 내에 세계적인 수준의 대학

과어깨를나란히하는초일류대학으로성장하리라의심치않고있습니다.

다른전공분들과공동연구를하다보면힘든점이많을텐데어떤점이힘들고또어떻게극복할건가요?

일반적으로 대학교에서 한 과에 20분 정도의 교수가 계시다면 대부분 같은 전공을 가지신 분들로 이뤄져 있습니다. 하지만

UNIST의 경우 다양한 배경을 가지신 분들이 모여 있습니다. 나노생명화학공학부의 경우 생명과, 화학과 출신은 물론이고

화학공학과, 물리 그리고 수학과 출신도 계십니다. 어떻게 보면, 매우 실험적이라 할 수 있는데 사실 다른 전공이라는 것은

어떻게 보면 언어가 다르다고 볼 수 있을 정도로 차이가 큽니다. 하지만 재미있게도 연구를 하다 보면 저의 분야에서는 정

말 힘들고 어렵지만 옆의 분야에 가면 너무나도 쉽게 풀리는 경우가 있습니다. 어떤 연구를 하기 위해 목표를 잡았는데 도

움이된다면언어소통과같은문제는작은문제아니겠습니까. 서로공부해나가면서보완하고이해해나가야겠지요.

KAIST 후배들에게하고싶은말이있다면요?

하고 싶은 일을 했으면 좋겠어요. 살면서 좋아하고 하고 싶은 일을 하는 게 행복하잖아요. 대학교 때 이런 저런 경험을 해

봐야 하지만 대부분의 사람들이 하고 싶은 일이 뭔지 모르고 진로를 결정하는 경우가 많은 것 같아요. 특히나 대부분의

KAIST 학생들은 모범생들이잖아요. 정해진 코스대로 따라가는 경우를 많이 봤습니다. 특히, 대학교 시절에 비해 대학원생

이 되고 사회에 진출을 하게 되면 아무래도 자기만의 시간이 많이 부족합니다. 그래서 대학교 때 자신이 정말 나중에 무엇

을 하고 싶은가에 대해 고민을 많이 해보았으면 좋겠어요. 책을 읽건 생각을 많이 하든, 사회활동, 동아리활동 등을 하면서

자신이원하는일을찾아냈으면좋겠어요.

16 KAIST Science 2010 Vol. 7 17

(주)플라즈마트는 2000년 4월, 물리학과장홍영교수의실험실에있었던이용관대표이사와그

의 동기, 그리고 후배들이 모여서 창업한 벤처기업이다. 창업 당시는 컨설팅 위주로 사업을 시

작하였으며, 2006년부터플라즈마발생, 제어, 감시장치들을제조하기시작했다. 현재는플라즈

마 증착, 식각, 세정에 관련된 특허등록 20건, 특허출현 9건을 보유하고 있다. (주)플라즈마트의

이용관대표이사를만나플라즈마트와그의인생관에대해이야기를들어봤다.

벤처를어떻게시작하게되었나요?

KAIST 동문들이 많이 취업하는 곳은 연구소, 대기업, 일부 학교 정도가 있습니다. 대학원에서

연구를 하면서 그분들께 그쪽의 생활 이야기를 많이 들었었고 저도 처음에는 의심의 여지없이

연구를 하고 싶다고 생각했었습니다. 그러던 중 제가 박사 1년차 때 일반물리실험 조교를 했었

습니다. 그때사용했던실험장비들은정말별것도아닌데비쌌고더군다나외국장비였습니다.

그래서실험장비를국산화를해보고이왕이면재미있게실험할수있도록만들어보면좋겠다

싶어서이아이디어를가지고 1998년도에학교를다니면서사업을시작했었지요. 교수몇분하

고 중소기업 사장하고 고위공무원까지 포함해서 8명이서 했었는데 잘 안되더군요. 그래서 2년

뒤인 2000년에 제 후배들하고 플라즈마 관련 기술을 가지고 회사 설립에 다시 도전했어요. 대

기업처럼 정형화된 기업이 아닌 우리끼리 조직해서 새로운 형태의 조직을 만들어보자는 생각

으로 막연하게 시작했어요. 무지가 용맹이라고, 회사 설립이 이렇게 힘들고 필요한 것이 많은

줄알았으면시작하기전에준비를좀했을텐데말이죠.처음5년간은정말고생을많이했어요.

벤처를하면서어려움이많았을텐데, 어떤점들이가장힘들었나요?

처음엔 좋은 기술이 있으면 누구든지 가치를 인정해주고 상품을 사줄 것이라고 생각하고 있었

어요. 그것이 근거 없는 희망이라는 것을 깨닫는데 얼마 걸리지 않았어요. 게다가 제조를 하려

면 제조에 관련된 많은 시스템이 필요한데 그런 것을 전혀 모르고 시작했었어요. 처음엔 제조

를할수없어서제품을만들어서파는것이아니라원천기술을개발하거나위탁개발, 기술이

전 같은 것부터 시작해야 했지요. 그렇게 4~5년 정도 고생하니 미래의 고객이 될 분들과의 관

계가 형성되었어요. 그런데 그 고객들이 대부분 수원에 있어서 밤새 실험을 하고 결과를 출력

해서 다음날 아침에 해장국만 먹고 바로 수원으로 간 적도 많아요. 일주일에 5번 정도는 대전

수원을 왕복 한 것 같네요. 그렇게 해서 지금까지 대전에서 수원까지 왕복만 1,500번 정도 한

것같네요. 그덕에어느휴게소의어떤메뉴가가장맛있는지정도는훤히알게되었죠.

동문탐방 •• (주)플라즈마트이용관대표이사

이용관대표이사

1991. 3 ~ 1995. 2 _ KAIST물리학학사

1995. 3 ~ 1997. 2 _ KAIST물리학석사

1997. 3 ~ 2003. 8 _ KAIST물리학박사

2000. 4 ~ _ (주)플라즈마트대표이사

KAIST 물리학과동문 (주)플라즈마트이용관대표이사

| 취재 _변희수학생기자

작은안정보다큰도전을택한 플라즈마개척자

KAIST인만을위한작은 Las Vegas,

수학문제연구회카지노를습격하다.

자연대이야기 •• KAIST인만을 위한 작은 Las Vegas

블랙잭을 통해 본 확률과 도박의 세계

‘위너위너 치킨 디너!’라는 말을 아시는지? 이는 블랙잭이라는 카드게임에서 승리할 때 외치는 말로, 2008년 개봉

한‘21’이라는 영화에서 소개되어 큰 인기를 끌었다. 한순간에 거액의 돈을 땄을 때 내는 소리니 누구나 크게 외쳐

보고 싶을 것이다. 우리도 마찬가지였다. MIT 학생들도 카지노를 무너뜨렸다는데 우리라고 안 될 것이 있겠는가?

그래서 이번에 큰맘 먹고 축제 때 열리는‘수학문제연구회’(이하 수문연)의 카지노를 찾게 되었다.‘위너위너 치킨

디너’를 외치게 되길 바라면서!


어려움이많았던것같은데, 벤처창업을후배들에게권하고싶나요?

당연히 권합니다. 사업을 하다보면 중요한 상황이기 때문에 어렵지만 할 수 밖에 없는 경우도 생기기도 하며 절박한 상황에서도

고객들과의 약속이나 사원들과의 약속을 지켜야 하는 것과 같은 어려운 문제들이 계속 생겨납니다. 이런 문제들을 계속 풀어나가

고, 못 풀더라도 어느 정도의 결과를 내고, 이런 것들을 계속 반복해 나가는 것이 사업인 것 같습니다. 사업에서 최소한의 경계조

건을 본다면 수입을 계속 내면서 지속 가능한 상태를 만들어야 합니다. 하지만 만족시켜야 하는 경계조건은 고객, 주주, 채권단,

직원 그리고 자기 자신 정도가 있습니다. 이렇듯이 사업이란 것은 경계조건이 매우 까다로운 문제와도 같습니다. 하지만 여기서

풀어나가는해답은매우다양합니다. 그것이사업의매력입니다. 벤처를하게되면해답을찾는과정을대기업이나연구소와는다

르게 자신이 주도적으로 정할 수 있습니다. 사실 힘들고 어려운 것은 어디를 가나 똑같아요. 사업의 경우 더 어렵고 더 힘들지만

자신이 선택할 수 있는 자유도가 매우 높다는 것이지요. 사업을 한다는 것은 위험도 크고 실패하면 매우 고통스럽습니다만, 성공

하면경제적이든경험이든얻는결과가상상이상으로큽니다. 그렇기에후배들에게도전해보도록권하고싶습니다.

(주)플라즈마트가나아갈길을어떻게보는지요?

현재한국에서는플라즈마가쓰이는곳은많지만전문적으로플라즈마만다루는곳이라하면

우리 (주)플라즈마트가 유일할 것입니다. 더군다나 플라즈마가 주로 쓰이는 곳은 LCD나반도

체가 대표적인데 LCD 패널의 50%, D램의 40% 정도가 한국에서 공급됩니다. 즉, 현재 플라

즈마가 주로 쓰이는 시장을 본다면 한국시장이 가장 큽니다. 하지만 플라즈마를 응용해서 사

용될 시장은 매우 넓습니다. 환경, 에너지, 의학과도 같은 분야에 진출 할 수 있는 것이 플라

즈마이지요. 현재의시장에만족하지않고다양한분야로시장을늘리고싶습니다. 시장을늘

리는방법에는다른기술을가져와서시장을늘리는방법과핵심기술을바탕으로다른곳에

응용해서 시장을 늘리는 방법, 이 두 가지가 대표적입니다. 저는 제가 개인적으로 좋아하는

기업인3M처럼핵심기술을바탕으로시장을넓히고싶습니다. 3M의경우는하나의핵심기

술을 가지고 부엌에서 우주까지 진출하지 못한 분야가 없습니다. 포스트잇부터 건설용 양면

테이프, 수술에사용되는테이프등 100년정도의역사에약 7만여종류의제품이있습니다.

3M처럼 우리 (주)플라즈마트도 플라즈마라는 원천 기술을 활용하여 다양한 시장으로 진출하

려고합니다.

후배들에게어떤이야기를해주고싶은가요?

제생각에는후배들이출연연구소에갈수있나와같은문제로많이고민하는것같아요. 물론거기도중요한연구를하고인재들

이필요한것은맞지만다들너무안정지향적이지않는가하는생각이듭니다. 모호하고위험도가클때도전하는것이생성되는

가치가큰법입니다. 누군가가처음시도한다음에결과가보이고안정적일때발을담그게된다면자기가가져가는몫은얼마안

됩니다. 자기가주도적으로할수없고요. 대기업같은경우는의사결정자체가보수적이기때문에스마트폰같은경우늦게쫓아

갈수밖에는없습니다. 창의적이고신선한아이디어는개방적이고잃을게없는사람들에게나오기가쉽습니다. 후배들이조금더

모험적이었으면 좋겠습니다. 또 지금 어떤 분야를 선택을 한다면 그 분야를 평생 해야 한다고 생각하더군요. 하지만 절대 그렇지

가 않아요. 옛날과는 다르게 인생도 길어 졌고 KAIST에서 배우는 것은 어떤 분야의 지식이라기보다는 어떤 문제에 부딪혔을 때

풀어나가는 것이라고 생각해요. 어떤 분야를 하는 것도 중요하지만 분야보다는 문제를 풀어나가는 능력이 더욱 중요하다고 생각

합니다. 분야는 중간에 많이 바뀌고 그걸 끝까지 업으로 삼는 사람도 드뭅니다. 여러 가지 신경 쓰지 말고 자신이 하고 싶은 것을

해봤으면좋겠습니다. 분야를초월해서라도말이죠.

|글 _박승균·백현재학생기자

축제기간에만열리는KAIST인의라스베이거스, 수문연카지노에서...

오후 7시쯤, 우리 Science 소식지 기자단은 일확천금의 꿈을 품고 창의관 1

층 로비 앞에서 접선했다. 음모와 모험의 냄새를 깊게 흡입하며 입장한 창의

관 1층은 벌써 수문연의 카지노를 즐기는 사람들로 가득 차 있었다. 우리는

이제 갓 게임 규칙을 익혀 난생처음 실제 돈을 건 카드게임에 입문한 초보들

이었지만, 게임에 대한 열정은 누구보다 대단했다. 필자는 15,000원 상당의

칩을 구입하고 마침 생긴 빈자리를 발견하여 블랙잭(카드의 합이 21, 또는 21

을넘지않으면서가장가까운사람이이기는게임)에참가하였다.

블랙잭은 굉장히 엄숙한 분위기에서 진행되었다. 모두들 포커페이스를 유지하

고 카드를 주고받으며 서로 말 한마디조차 없었다. 오로지 칩을 올려놓고 카

드를 섞는 소리만 들릴 뿐이었다. 필자는 이런 무서운(?) 분위기가 처음에는

어색했으나 차차 적응이 되었다. 한 게임이 돌고 승패가 갈리는 데 걸리는 40

여 초 사이 칩이 왔다갔다 했다. 딜러가 패를 돌리는 사이, 모두의 표정은 골

똘히 생각에 잠긴 듯 굳어 있다.‘달그락달그락’칩을 만지작거리는 소리뿐이

다. 승부가나는순간에야“아~”하는탄식과“그렇지!”하는탄성이오간다.

첫판과 둘째 판에는 500원을 걸고 게임을 했지만‘버스트’로 돈을 잃었다.

(버스트(Bust)란 게임 참가자가 받은 2장의 카드 숫자 합계가 21이 넘어가는

경우 선언된다. 21이 넘어가면 게임에서 자동으로 탈락한다.) 그러다 셋째 판

에서 행운의 블랙잭이 터졌고, 1,000원을 따게 되었다. 정말 흥분되는 순간이

었다. 위너위너치킨디너!

‘이렇게 재밌게 놀면서 돈을벌 수 있다니! 왠지 또 하면 블랙잭이 나올 것 같

은데…….’사람들이 이래서 도박을 하는구나 싶었다. 그렇게 몇 번 더 판이

오고 갔고 블랙잭을 그만 둘 때 우리는 100원을 더 따게 되었다! 자판기에서

커피를한잔마실수있는엄청난돈을번것이다.

‘정말 긴장감 있는 게임이야. 잘하면 더 딸 수도 있겠는데. 훗~’블랙잭에서

돈을 땄기 때문이었을까? 우리는 도박에 관한 쓸데없는 자신감으로 차 있었

다. 심지어 세븐포커를 정복할 수 있으리라는 생각까지 하게 되었으니 말이

다. 세븐포커에서는 판돈이 블랙잭에 비해 훨씬 컸다. 우린 겁도 없이 큰돈을

걸고 게임에 참여하였다. 1,000원이 왔다갔다, 700원이 왔다갔다 했지만, 그

럴수록 우리의 표정은 점차 일그러져 갔다.‘이길 듯 말 듯 하면서 계속지네.

오늘은 운이 안 따라주나 봐. 그래도 본전은 찾아야지. 조금만 더 해보자.’돈

을 점점 잃어가니 콜을 외쳐야 할 때와 손을 털고 나와야 할 때를 분간하지

못하고 자제력을 잃어가기 시작했으며 어느 순간, 필자의 수중에는 한 푼의

돈도남아있지않았다.

우리는 결국 최종 합계 1,200원 손실이라는 아쉬운 성적을 가지고 카지노를

나와야 했다. 수문연 카지노, 미치도록 무너뜨리고 싶었다. 별거 아닌 줄 알았

는데, 쉽지않았다. MIT 녀석들은어떻게카지노와싸워이겼을까?

MIT 녀석들은어떻게카지노를무너뜨렸을까?

어떤 게임이건 플레이어가 공략할 수 있는 약점이 존재한다. 즉, 적을 알고 나

를알아야게임에서이길수있는법! 우선블랙잭의규칙과성격을살펴보자.

▶블랙잭의규칙과진행

우선 블랙잭은 플레이어들 간의 심리싸움이 중심이 아니라 딜리와 플레이어

사이의 대결구도로 진행되는 게임이다. 확률을 기초로 한 빠른 계산 능력과

펼쳐진 카드를 얼마나 잘 기억하느냐가 관건이다. 딜러는 카드를 나눠 주면서

게임을 운영하고, 플레이어는 베팅을 하며 딜러와 승부를 겨룬다. 사용하는

카드는 조커를 제외한 52장이며, 2~8명이 할 수 있다. 딜러는 자신을 포함해

모든 플레이어에게 카드를 2장씩 돌리는데, 카드 점수의 합이 21에 가까운 사

람이 이긴다. 카드의 점수는 2~9까지는 숫자대로 점수를 세고, K, Q, J, 10은

10점으로센다. 단 A는 1점이든 11점이든편리한쪽으로계산할수있다.

점수의 합이 21이 나오는 경우를‘블랙잭’이라고 하며 무조건 게임에서 승리

하며, 카드의 숫자 합이 21이 넘는 경우, 이는 버스트(Bust)라 하여 점수에 상

관없이무조건진다.

플레이어들은 카드를 받기 전 걸고 싶은 액수만큼 돈을 건다. 게임이 시작되

면 딜러는 자신부터 시작해 왼쪽 방향으로 카드를 한 장씩 공개해 나눠주고

자신의 카드는 보여주지 않는다. 두 번째 장은 플레이어와 딜러 모두에게 공

개한 채로 나눠준다. 카드를 두 장씩 나눠 가지면 플레이어는 자신의 카드와

딜러의 공개된 카드를 보고 점수합계가 21점에 가까워지도록 딜러로부터 카

드를 추가로 몇 장이고 더 받을 수 있다. 하지만 욕심을 부리다간 점수 합이

21을 넘기 때문에 신중하게 선택해야 한다. 카드 추가가 끝나면 딜러는 자신

의 감춰졌던 카드를 공개하는데, 점수 합이 17보다 작으면 무조건 카드를 한

장더받고, 17 이상이면각플레이어와승패를가린다.

▶비복원추출엔암기가필승전략! MIT 천재들의비법을공개한다!

블랙잭에서는 카드 여러 벌을 섞어 사용한다. 딜러는 섞어놓은 카드에서 한

장씩 꺼내어 게임을 진행하는데, 게임에 사용된 카드는 다시 섞지 않고 다른

쪽에모아뒀다가전체카드를다쓰면다시카드를채운다.

이런 방식을 비복원추출이라고 한다. 비복원추출에서는 첫 사건의 결과가 다

음 사건이 일어날 확률에 영향을 미친다. 즉 어떤 플레이어가 공개된 카드를

모두 기억하며 게임을 진행한다면, 딜러가 나눠주는 전체 카드의 수가 적어질

수록그안에어떤카드가들어있을지높은확률로추측할수있다.

만약 한번 사용한 카드를 다시 집어넣고 섞은 뒤 게임을 하는‘복원추출’방

식으로 게임을 진행한다면 축적되는 정보가 없다. 영화‘21’의 주인공들은 라

스베이거스 카지노가 비복원추출 방식으로 이뤄진다는 점에 착안해 공개된

카드를기억하는기술을익힌다.

하지만 제 아무리 기억력이 좋다고 해도 공개된 카드 전부를 기억할 수는 없

을 터. 이들은 점수가 높은 카드와 낮은 카드의 그룹을 묶어 기억하는 카드

카운팅 기술인‘하이 로우 시스템’을 개발했다. 2, 3, 4, 5, 6이 나올 경우는

+1로, 7, 8, 9가 나올 경우는 0으로, 그리고 10, J, Q, K가 나올 경우는 -1로

계산한다. 예를 들어 현재 펼쳐져 있는 카드가‘J, Q, 2, 3, 10, 8’이면 현재

카운팅넘버는 -1 -1 +1 +1 -1 +0 = -1이된다.

영화에서 MIT 학생들은‘스파이더’와‘빅 플레이어’로 역할을 나눴는데‘스


03


파이더’는 블랙잭 게임에 먼저 들어가 적은 돈을 걸고 카드카운팅을 하며 딜

러의 카드를 소진시키다가‘빅 플레이어’에게 게임에 참여할 시점과 그동안

계산한 카운팅 넘버를 암호로 알려준다. 예를 들어 스파이더가 돈을 잃은 척

하면서“난 내가 가져온‘수표’를 다 써버렸어요. 여자친구가 날 죽이려 들 텐

데”라고 떠들면 카운팅 넘버가 +15라는 뜻이다. 여기서‘수표’라는 단어는 카

운팅 넘버 +15를 의미하는 암호로 쓰인 것이다. 이처럼 스파이더가 계산한 카

운팅 넘버는 빅 플레이어게 생명줄이나 다름없다. 여기서 +15의 의미는 펼쳐

진 2, 3, 4, 5, 6 카드가 10, J, Q, K 카드 수보다 15장 많다는 뜻이므로 앞으

로 배분될 카드에서 10, J, Q, K가 나올 확률이 다른 숫자들보다 훨씬 크다고

해석할수있다.

이런 경우 만약 딜러의 공개된 카드가 6이하라면, 플레이어가 승리할 확률도

높아진다. 딜러의감춰진카드가A가 아닌이상딜러의점수는 16이하가되어

카드 한 장을 더 받아야 하는데, 10, J, Q, K가 나와 21이 초과될 확률이 높기

때문이다. 블랙잭 팀은 카드 카운팅 기술로 단 하룻밤 사이에 수십만 달러를

벌어들인다. 이후 카지노는 카드카운터에 대해 여러 가지 조치를 강구하였고,

CCTV 등을 이용하여 회사 차원에서 이들을 강력하게 규제하고 있다고 한다.

이처럼 고도의 전략(혹은 편법)과 두뇌 없이는 카지노라는 거대한 자본과 시

스템과 맞서 이길 수 없다. 혹 몇 번의 요행으로 돈을 딸 수 있게 될 지라도,

행운의 여신이 항상 자신과 함께할 것이라는 믿음은‘카지노 앵벌이’혹은 지

옥으로가는KTX에탑승하는것과다를바없다.

사람들은왜도박에빠지게될까?

“이렇게 끝나고 나니 지난날의 내가 얼마나 값어치 없이 인생을 허비했는지

자괴감이 든다. 이곳에 오고 비록 짧은 기간이지만 스쳐간 날들이 가족을 비

롯한 주위 사람들에게 수많은 상처를 줬음에 틀림없고… 지금 나는 하루하루

반성하고있다.”

몇 해 전 상습 도박 혐의로 감옥에 수감된 수용자는 이렇게 말하며 연방 흐느

꼈다. 도박 중독의 말로는 항상 이런 식이다. 도박을 하면 절대로 돈을 딸 수

는 없고 결국 후회하게 될 것을 자신도 알고 있는 것이다. 그럼에도 불구하고

사람들이한번도박에빠지면헤어나올수없는이유는무엇일까?

많은심리학자들이여기에몇가지이유를제시한다.

첫 번째는 도박이 즐기면서 돈을 벌 수 있는 유일한 세계라는 것이다. 모험과

충동, 비합리성으로 가득찬 도박의 세계는 노동의 세계와 상반된다. 노동의

대가는 항상 제한되어 있고, 소극적인 반면 도박을 통해 얻을 수 있는 대가는

거의 무한정해 보이기 때문이다. 또한 도박에서는 배팅을 하면 바로 결과를

알 수 있다. 열심히 땀 흘려 일해도 한 달은 참고 버텨야 보수가 나오는 노동

과는 달리 도박은 몇 분 이내에 결과를 알 수 있고 이는 참가자가 충동을 다

스릴 수 있는 시간을 갖지 못하게 한다. 대가의 무한정성과 즉각성 때문에 참

가자는 사실상 일하지 않고 때로는 즐기면서 돈을 벌고 있다고 착각하는 것

이다.

두 번째는 도박이 단기간에 쾌락과 스릴을 충족시켜주기 때문이다.

도박은 즐겁고 흥분되는‘자아동질적인’활동이다. 돈을 잃으면서 자

괴감에 빠지기도 하지만, 그것은 일시적일 뿐이다. 도박을 계속하게

되면 초조감과 아쉬움, 극단적인 행복감 등이 왕래하게 되고 도박자

는 각성상태를 계속 유지하게 된다. 도박을 끊게 되면 이런 긍정적 기

분상태가 빠르게 저하되기 때문에 많은 사람들이 도박을 끊지 못하는

것이다.

도박은인류에도움도주었다?

최초의 확률은 도박을 어떻게 해야 승률을 가장 높일 수 있을까? 라

는 의문에서 출발하였다. 도박을 확률, 통계이론으로 체계화한 것은

17세기부터이다. 당시석학으로 꼽히던 파스칼은도박사 친구인드멜

레가 문의한 주사위 문제를 푸는 과정에서 확률의 개념을 떠올리게

된다. 그리고 당대의 유명한 수학자인 페르마와 서신교환을 통해 이

를 정리하게 된다. 이후 확률이론은 점점 체계화되고 발전되어 갔다.

수학자 폰노이만과 물리학자 페르미는 최초로 확률을 이용하여 시뮬

레이션 하는 방법을 생각했고, 이 방법은 현재 금융과 경제 현상을 예

측하는데절대적으로필요하게되었다.

그런데 이렇게 확률이론이 발전하는데 도박의 역할이 컸다는 것을 아

시는지? 수학자들이 끊임없이 도박게임의 승률과 성공전략을 수학적

으로 증명, 학회에서 발표하는 일을 통해서 확률 이론을 발전시켜 왔

다. 이러한 연구는 지금도 활발하게 진행 중이며, 새로운 게임을 연구

하는 과정에서 확률, 통계론적 방법론이 발전하기도 하였다. 도박으로

부터 시작된‘불확실한 것’들에 대한 인간의 호기심이 오늘날 화려한

인류의 금융시장을 꽃피운 씨앗이 된 것이다. 하지만 불확실한 것으

로부터 오는 위험을, 그리고 손해를 함께 나눈다는 이론에서 시작된

월가의 최신 금융 파생상품이 결국 도미노처럼 연쇄적으로 여러 회사

와 국가를 파산시켜 전 세계적 경제공황을 초래했듯, 인류는 지금 거

대한도박판에서길을잃고헤매고있는지도모른다.

수문연카지노는...

수문연 카지노의 시작은 2007년 축제로 거슬러 올라간다. 매년 축제

첫날과 둘째 날에 열리고 있으며 이번 축제기간에는 약 200명 정도

참여하였다. 블랙잭, 세븐포커, 텍사스 홀덤 등의 카드게임을 취급하

고 있다. 블랙잭의 경우 한 게임에 1만원이 베팅 상한선으로 사행성

게임, 투기적 성격의 베팅을 엄격하게 규제하며 건전한 놀이문화를

지향한다.

수문연 카지노는 평균적으로 50만 원 가량의 이익을 남기고 있다. 이

를 바탕으로 수문연은 수학 문제 연구책자인 Math Letter 만들어 배

포하고 있으며, 지방 소재 중·고등학교 학생들을 대상으로 수학경시

캠프를 기획하는 등 수학적 호기심과 연구 소재를 여러 사람들과 함

께나누기위해노력중이다.


과학아카데미 I •• 내가 직접 설계하는 단백질 나노머신

|글 _김동섭바이오및뇌공학과교수

DDIIYY PPrrootteeiinn NNaannoo--MMaacchhiinnee내가직접설계하는

단백질나노머신

는 것이 아예 불가능한 것이다. 그런데 아무리 복잡한 기

계라도 생명체에 비하면 그 복잡성이 초라하기 그지없다.

더 놀라운 사실은 경이로울 정도로 복잡한 생명체들이

시행착오를 통해 만들어졌다는 것이다. 자연선택을 통한

진화로 설명 가능하지만 그 근본에는 수많은 시행착오가

있는 것이다. 우리 몸 속에서 일어나는 거의 모든 과정들

을 담당하고 있는 단백질들도 역시 시행착오라는 과정을

통해 완성되었다. 물론 엄청나게 오랜 세월이 걸렸지만

말이다. 그렇다면 새로운 기능을 갖는 전혀 새로운 단백

질을 만들고자 한다면 과연 어떻게 할 것인가?

Incredible Nano-Machines

단백질은 생명체가 오랜 시간에 걸쳐 만들어낸 나노머신

(Nano-Machine)이다. 이들이 어떻게 작동하는지 살펴보

고 있으면 그 정교함이 믿을 수 없을 정도이다. 자연계의

나노머신은 오랜 동안의 진화를 거쳐 각 생명체의 특정한

목적에 맞춰서 최적화 되었다. 효모가 나름대로 진화를 통

해 환경에 적응하는 과정에서 인간만이 관심을 갖고 있는

바이오에탄올(Bio-Ethanol) 생산을 고려해야할 아무런이

유가 없다. 그래서 자연 그대로의 단백질을 산업적 혹은

의학적 목적으로 그대로 사용하기 힘든 것이다. 따라서 새

로운 단백질을 특정 목적에 맞도록 개량하거나 전혀 새로

운 단백질을 처음부터 설계할 수 있는 기술이 필요하다.

어떻게새로운단백질을만들어낼수있을까?

가장 이상적인 방법은 우리가 원하는 구조와 기능을 가진

단백질을 만드는 아미노산서열을 바로 설계하는 것이다.

하지만 이는 모래사장에서 바늘 찾기에 비유할 수가 있을

정도로 어려운 문제이다. 예를 들어, 단백질 서열을 이루

는 아미노산은 주로 20개가 쓰이는데 매우 짧은 30개의

아미노산으로 이루어진 단백질의 경우(일반적으로는 300개 정도이다) 2030(약 1039개)

가지의 경우의 수가 존재한다. 여기에서 설계란 우리가 원하는 기능과 구조를 가지는

서열을 찾아내는 일로 생각할 수 있다. 현재 실험적으로 한번에 검색할 수 있는 서열

개수의 최대치는 약 천만 개 정도로 알려져 있다. 그리고 실험 한번에 보통 1주 이상

걸리므로 이 정도 속도로 1039개를 실험적으로 검증하는데 걸리는 시간은 우주의 탄생

이랄 수 있는 우주대폭발(Big Bang) 이후 지금까지 시간의 1,000배에 해당하는 시간

이니 그냥 무한대의 시간이라고 생각해도 무방하다. 어쨌거나 생물체는 오랜 세월에

걸친 (물론 우주의 나이보다 훨씬 짧은 시간) 진화를 통해 이처럼 불가능해 보이는 일

을 해냈다. 과학자들은 이런 진화과정을 흉내 내서 단백질을 개량하는 Directed

Evolution이라 불리는 방법을 개발해서 단백질을 인간의 쓰임새에 더 잘 맞도록 개량

하고 있다. 그런데 이러한 실험적 방법은 앞에서 언급한 이유로 인해서 여전히 한계를

갖고있다. 전혀새로운, 자연에없는단백질을만들고자하면이방법은그한계를더

욱분명히내보인다.

자연이만들어내지못한나노머신설계

보잉747 제작에서처럼 컴퓨터를 이용하여 이러한 한계를 극복할 수 있다. 두 가지 서

로 다른 방향에서 연구가 발전되고 있다. 하나는 대량의 생물데이터를 이용한 생물정

보학적 방법이며 또 다른 하나는 물리화학적 계산방법을 이용하는 것이다. 생물정보

학적 방법은 본질적으로 진화의 과정을 컴퓨터 위에서 (In Silico) 구현하려는 시도이

다. 이를 위해서는 단백질이 어떠한 진화의 과정을 통해서 그 고유의 기능과 구조를

획득하게 되었는지를 단백질의 서열과 구조에 관한 대량의 데이터를 분석함으로써

알아내고 이를 흉내 내고 단백질의 서열로부터 구조화 기능을 예측한다(02). 이러한

방법의 대표적인 예로는, 기존 단백질의 일부분을 다른 단백질로 치환함으로써 새로

운 기능을 획득하도록 하는 방법이다. 이러한 연구를 위해서는 기능을 가질 것으로

예상되는 단백질의 구조를 Homology Modeling방법을 이용하여 예측하고, 예측된

구조의특성을분석하여새로도입된기능을포함할것인지를판단한다(03).

또 다른 방향의 설계방법인 물리화학적 계산방법의 기본 원리는, 아무리 신비스럽고

경이적이라 해도 단백질 역시 물리 법칙을 거스를 수 없는 분자일 수 밖에 없다는 사

실이다. 생명체는 진화를 통해 자신의 단백질들을 최적화하지만 그 과정은 물리법칙

이 허용하는 과정이어야만 한다. 단백질 효소는 우리 몸 속에서 일련의 화학반응을

촉진시켜주는 일종의 촉매이며 우수한 효소 설계를 위해서는 우수한 촉매 설계에 필

요한 일련의 설계 방법과 동일한 과정을 수행해야만 한다. 예를 들어, 해당 화학 반응

의 Transition State를 안정화 시켜줄 수 있는 아미노산 서열을 설계하는 것이다. 또

다른 예로, 특정 질병의 치료를 목적으로 단백질 신약을 개발하려 한다면 어떻게 할

것인가 생각해 보자(04). 우선 질병 특이적인 타겟 단백질을 발굴하고, 타겟 단백질에

특이적으로 강하게 결합하는 단백질의 구조와 결합면을 디자인 해야만 한다. 이렇게

디자인된 단백질이 의도한 바 대로 안정적으로 결합하는 지를 Molecular Dynamics

들의 분자모델링 기법을 사용하여 시뮬레이션도 또한 각 단계에서 수행해야만 한다.

마지막으로세포, 동물을이용한실험과임상실험을통해서단백질신약이탄생된다.

맺음말

컴퓨터를 이용한 단백질 설계는 누구나 할 수

있다. 비록 컴퓨터 상에서는 존재할지라도 여

러 생물학적 정보를 이용하고 물리학적 원리를

이용한 시뮬레이션 기법을 통해 나만의 단백질

을 만들어 낼 수 있는 것이다. 진짜 쓸모 있는

새로운 단백질을 만드는 것은 물론 엄청나게

어렵고 운도 따라야만 성공할 수 있지만 말이

다. 단백질 설계를 해보기 전에 한가지 명심할

것인 있는데, 그것은 바로 성공적으로 단백질

을 설계하기 위해서는 물리, 화학, 생물, 의학,

계산과학적 여러 요소들의 효율적인 융합이 필

수적이라는 것이다. 열린 마음으로 여러 학문

분야를 공부하는 것이 단백질 설계 분야뿐만

아니라 이미 우리 코앞에 있으며 앞으로 본격

적으로 펼쳐질 대융합시대를 대비하는 현명한

자세인것이다.

시행착오를통한복잡성획득

인간이 만들어낸 기계들 중 가장 복잡한 것을 꼽으라 하면 비행기도

그 중 하나일 것이다. 복잡한 점보비행기의 대표격인 보잉747은

6,000,000개이상의부품으로이루어져있으니그복잡성은약 100년

전쯤 라이트 형제가 처음으로 만든 비행기에 비할 바가 아니다(01). 라

이트 형제는 샐 수 없을 정도로 많은 시행착오(Trial-and-Error)를 거

쳐서야 비행기를 띄우는 데 성공했을 것이다. 그럼 과연 더 많은 시행

착오를 거친다면 보잉747을 만들어 낼 수 있을까? 부품 6백 만개라

는 어마어마하게 큰 숫자는 수많은 시행착오를 통한 성공이 애초부터

불가능하다는 것을 느끼게 해준다. 하지만 그것은 100여 년 전 라이

트 형제에게는 없었던 컴퓨터라는 것이 있기에 가능한 것이다. 컴퓨

터를 이용한 설계와 시뮬레이션이 없이는 이렇게 복잡한 기계를 만드

01

01 . 라이트 형제가 만든 비행기 제작 설계도와 보잉747 비행기의 복잡성을

비교해보라.

02 . 단백질의 서열과 구조의 진화과정 연구를 통한 단백질

설계

03. 항생제에 대한 저항성이 없는 단백질을 항생제 저항성이

있는단백질로설계하기. 기능에중요한루프부분을치환한다.

04. 단백질 신약 개발을 위해서는 타겟 단백질 발굴, 단백질

구조 디자인, 결합면 디자인, Molecular Dynamics

Simulation 등의물리, 화학, 생물, 계산학적여러요소들의효

과적인융합이필요하다.

02

03

04


The dominant culture of a particular time tends to create the dreams and

hopes for the rest of us. It also reflects the angst and fear of the people. In

that sense, Homer’s Iliad and Odyssey and Luo Guanzhong’s (羅貫中)

Romance of the Three Kingdoms mixed the heroisms of the ancients with

sentimental memories of the events irreparably lost. Similarly,

Shakespeare implanted in our heads the fantastically wide range of

human emotions, whether vicious or kind or loving. Fast forward few

hundred years, and it is now Hollywood to which we subscribe the

meaning of our life and the hopes and fear of our future. So what are then

the hopes and fears of us living in this post-modern, ueber-technological

age? Hollywood movies such as Terminator, Matrix, and The Surrogate

paint a future (or the past, in the case of the Terminator) of the mankind

struggling to understand its co-existence with an artificial, yet sentient

being. In Terminator, sentient machines try to physically annihilate the

mankind using brute force, while the more deceptive machines of the

Matrix exert control by fooling us into believing humans are still the

masters of the world. The Surrogate on the other hand describes a more

transitory world in which the machines are not fully sentient yet, but the

humans are almost ready to surrender their independence to machines

for the sake of physical comfort and preservation of their narcissistic self-

images.

한 시대를 주도했던 문화는 동시대 사람들의 꿈과 희망을 만들어내는가 하

면, 그들의 불안과 두려움을 대변하기도 한다. 이러한 성향은 호메로스의

『일리아드, 오딧세이』나 나관중의『삼국지』와 같은 소설들에서도 나타나는

데, 이들 안에는 고대 영웅들의 이야기들이 다시 돌아오지 않을 일들에 대

한감상적인정서들과함께버무려져있다. 이와비슷하게, 셰익스피어역시

잔인함, 친절함, 사랑과같은수많은인간의감정들을우리머릿속에새겨넣

어왔다. 수백년이흘러, 이제는헐리우드가우리삶의의미라든지미래에대

한 희망 혹은 두려움을 대변해주기 위해 자리하고 있다. 그렇다면 과연 현

대의, 발전된 기술속에 살고 있는 우리의 희망과 두려움은 과연 무엇일까?

헐리우드의‘터미네이터’, ‘매트릭스’, ‘써로게이트’와 같은 영화에서는, 지

능을 지닌 인공생명체와의 공존에 대한 이해에 어려움을 겪는 우리의 모습

을 미래(터미네이터의 경우는 과거)로 그리고 있다. ‘터미네이터’의 인공지

능을 지닌 기계들이 무자비한 힘을 동원하여 인류를 전멸시키려고 한다면,

‘매트릭스’에등장하는좀더교활한기계들은인간들로하여금자신들이세

계의 주인인양 착각하게 함으로써 인간들을 제어하려고 한다. 반면 영화

‘써로게이트’의 기계들은 완전히 인공지능화 되지 않았지만, 인간들 스스로

물리적 안락 혹은 자아도취적 자아상에 취해 기계들에게 굴복하는 다소 덧

없는세계관을그린다.

뇌는머릿속에있다!THE BRAIN IS IN THE HEAD!

| 글 _ 김대식전기및전자공학과교수

| 번역 _ 강경태학생기자

얼마전화제가돠었던영화‘인셉션’속에담긴메시

지를 KAIST 전기및전자공학과 김대식 교수와 함께

뇌과학적 접근법으로 풀어본다. 꿈과 현실의 경계를

무너뜨렸던‘인셉션’에서벌어졌던기이한일들을뇌

과학적으로 분석함으로써 다시 한 번‘과연 꿈이란

무엇일까?’에대한답을찾아보자.

Enter Inception. Here, our collective fear against a non-human

sentiency takes an interesting turn by asking what it actually

means to be sentient. Leonardo DiCaprio plays a cyber-thief

who extracts secretive information from others’brains for

money. For extraordinary rewards he can also perform the ?

more dangerous ? task of implanting false memories and

intentions in the targeted brain. Rest aside the details of the

plot and with sentiency roughly defined as our ability to be

aware of the reality surrounding us, the whole movie revolves

around the following uncomfortable question: how do we

know that our reality is really real, and not simply a dream or

false memory simulated by others? And how can we

guarantee that what I believe to want is really what I want?

‘인셉션’으로 들어가 보자. 여기에선 흥미롭게도, 인공지능에 대

한 우리의 응집된 두려움이 우리의 지각은 과연 어떤 것인지에

대해묻는것으로표출된다. 레오나르도디카프라오는다른사람

의뇌로부터비밀을훔쳐내돈을버는사이버도둑역할을한다.

많은 보수를 받을 경우에는, 위험하지만 대상의 뇌 속에 잘못된

기억들을 심기도 한다. 영화의 구체적인 줄거리는 차치하고라도,

허술하기그지없는우리의주변현실지각능력에대해, 이영화

는계속다음과같은불편한질문을던진다: 우리의현실이진짜

인지, 아니면 단순히 꿈이거나 다른 사람들이 심어놓은 잘못된

기억에 불가한지 어떻게 아는가? 또한 내가 원한다고 믿는 것

을정말내가원하고있는것인지어떻게확신할수있을까?

Like many philosophically tainted questions, these are hardly

new ones. Hinduism distinguishes our common perception

(Maya) - which is a corrupted illusion - from the actual unitary

reality (Brahman). Plato saw most humans (excluding himself

of course^ )̂ allegorically trapped in a cave and not being able

to perceive the actual really, but have to be satisfied with the

shadows of the reality cast on the cave walls. And after having

dreamed about being a butterfly, Zhuangzi (莊子) was asking

himself how he may know that he is not a butterfly dreaming

to be Zhuangzi instead…

철학적으로 이미 많이 다뤄져 왔던 다른 질문들과 마찬가지로,

이질문들역시새롭다고할수없는것들이다. 힌두교에서는예

로부터 우리가 흔히 하는 통찰(Maya)-더럽혀진 환상-을 실제의

통합된 현실(Brahman)과 분리해 왔다. 플라톤은 대부분의 인간

들이(물론 자기 자신은 제외하고^̂ ) 동굴 속에 갇혀서 현실 세계

를지각할수없다는다소풍자적인시각을가지고있었고, 동굴

벽에 드리워진 그림자만으로도 만족하고 살아가야 한다고 생각

했다. 중국의 장자(莊子)는 자신이 나비가 되는 꿈을 꾸고 난 후

에, 자신이장자가되는꿈을꾸고있는나비일지모른다는생각

을했다.

All these doubts about the veracity of our worldly experiences

arise from a very basic physiological fact: it is the brain that

enables us to be aware of the world. Yet, the brain itself does

not have a direct access to the outside world. Instead, it is a

~1,500g piece of meat trapped inside the head. All that the

brain knows about the world, it receives through eyes, ears,

nose, and other sensory channels. For example, the eyes: the

images of the outside objects (i.e. photons reflected and/or

emitted from an outside object such as an “apple”) are

projected on the retina. The retina consists of an array of

photosensitive transducers (i.e. rod and cones), and together

with other neurons, they transform the information about an

external object into a spatio-temporal pattern of neuro-

electrical activity. There are neither images of an apple, nor

the sound /apple/ in your brain. All you will find in your brain

are complex superpositions of electrical activities riding on the

neuronal fabric. HOW nerve cells encode worldly information

as neural activity remains the central mystery of the brain. As

von Neumann already observed long time ago, the brain must

employ a unique way of encoding information that is

qualitatively different from conventional information

processing systems (e.g. von Neumann computers): von

Neumann computers solve complex problems by dividing

them into more elementary ones, until even the most complex

problem can be described as a long (a VERY long) chain of

과학아카데미Ⅱ •• 뇌는 머릿속에 있다!

elementary logical propositions. This is possible for our computers with ultra-fast and reliable logic gates.

But how about brains? The logical calculus of the brain would have to be performed by neurons. But

neurons are notorious for being slow (at most 1kHz) and unreliable (at best 8bit resolution in terms of

rounding errors), thus prohibiting the use of conventional computational algorithms. The brain does

however, solve problems where even the most complex computing systems (say, IBM’s upcoming 20

petaflop Sequoia Blue Gene/Q supercomputer) are likely to fail, such as context-awareness and natural

language processing. It is in this context that von Neumann spoke of logical depth being used by

machines, while human brains probe the logical breadth of a problem. A multitude of fancy theories

currently compete in trying to understand how exactly our sluggish neurons manage to beat petaflop

computers, but many believe that some sort of hierarchical Bayesian information processing may play a

role here.

이러한 우리의 세속적 경험에 대한 의구심은 모두 다음과 같은 기본적인 생리학적 사실에서 비롯된다: 세상

을 알게 해주는 것은 바로 우리 뇌다. 하지만 뇌 자체는 바깥 세상과 홀로 접촉하지 못하는 1,500 그램 남짓

의머릿속고깃덩어리일뿐이다. 뇌가바깥세상에대해아는것은모두눈, 귀, 코, 혹은다른감각기관들로

부터 얻는다. 눈을 예로 들어보면, 바깥 물체의 상(예를 들어 사과와 같은 바깥 물체로부터 반사되거나 방출

된 광자들)이 망막으로 투영된다. 망막은 간상 세포(Rod)와 원추 세포(Cone)와 같은 광반응성 변환기들의 배열로

이루어져있고, 이들은다른신경세포들과함께외부물체에대한정보를시공간적신경전기신호패턴으로전환시

킨다. 우리의 뇌 속에는 사과에 대한 이미지도, “사과”라는 소리도 존재하지 않는다. 그곳에서 찾을 수 있는 것은

단지 신경 구조들 사이를 돌아다니는 전기 신호들의 복잡한 중첩들 뿐이다. 어떻게 신경 세포들이 외부 정보들을

신경신호들로암호화하는지는뇌의가장중요한수수께끼로남아있다. 폰노이만이오래전에이미관찰했던바에

따르면, 뇌는 당시 폰노이만이 사용했던 컴퓨터와 같은 우리가 가지고 있는 정보처리 시스템과는 질적으로 다른

독특한 정보처리 방식을 가지고 있다: 폰노이만의 컴퓨터는 복잡한 문제를 보다 간단한 문제들로 나누는 방식을

사용하여, 아무리 복잡한 문제도 간단한 문제들의 긴 사슬(아주 긴 사슬)로 표현될 수 있게끔 하였다. 이러한 방식

은 우리의 컴퓨터가 엄청나게 빠르고 정확한 논리 구조를 가지고 있기 때문에 적용 가능하다. 하지만 뇌는 어떨

까? 뇌의 논리적 연산은 아마도 신경 세포들에 의해서 수행될 것이다. 하지만 느리고(거의 1KHZ) 부정확(반올림

오차에 있어 최고 8비트 해상도)하기로 악명이 높은 신경세포들은 이러한 우리의 컴퓨터 알고리즘을 수행하기에

적절치않다. 그렇지만뇌는상황인지(Context-Awareness)나자연언어처리(Natural Language Processing)과같

이현존하는가장복잡한연산시스템(이를테면 IBM에서제조할예정인20 Petaflop Sequoia Blue Gene/Q 슈퍼

컴퓨터)도 실패한 문제들도 문제없이 해결해 낸다. 폰노이만이 기계는 논리적 심도(Logical Depth)를 사용하면, 인

간의 뇌는 문제의 논리적 넓이(Logical Breadth)를 증명한다고 말했던 것은 이러한 맥락이다. 수많은 그럴듯한 이

론들이어떻게둔한신경세포들이Petaflop 컴퓨터들을이길수있는지를이해하기위해경쟁하고있지만, 대다수

가계층적베이지안정보처리의일종이사용되고있을것이라고믿는다.

And this is where brain science meets the science fiction of Inception: if the outside world and our memories

and our intentions are nothing but complex electrical activity pattern, and if we learn how to decipher the brain’

s neural code, then why shouldn’t it be possible to transcript our thoughts and memories, and maybe even to

insert false memories, emotions, and intentions into our brains? Recent results in Brain-Machine-Interface

(BMI) suggest that this may indeed be the case: Duke University’s Dr. Nicolelis succeeded in controlling a

robotic arm by utilizing neuro-electrical signals from a monkey motor cortex, while Japan’s ATR (Advanced

Telecommunications Research Institute International) has ongoing projects on “reading”the mind by

analyzing functional MRI and EEG data with machine learning algorithms. Moreover, the group around

Stanford University’s Karl Deisseroth recently developed “optogenetic”toolkits that may one day enable us

to precisely and reliably stimulate neurons according to cell type and topology. Taken together, these

neurotechnological tour de force of recent innovations hail a future where DiCaprio may indeed have to

question the veracity of the reality he returned to at the end of the movie.

여기에서뇌과학이과학소설인셉션과만나게된다: 만약바깥세상, 우리의기억, 의사등등이단순히복잡한

전기신호일뿐이라면, 그리고우리가그신경신호들을어떻게해석하는지알아낼수만있다면, 반대로우리의

생각이나 기억들을 신경 신호로 번역하거나, 심지어 허위 기억, 감정, 의사를 뇌 속에 심을 수도 있지 않을까?

뇌-기계-접속(BMI) 분야의최근결과로미루어보면, 이것이정말현실이될수있다: Duke 대학의Nicolelis 박

사는 원숭이의 운동 영역 신경전기신호로 로봇의 팔을 움직이는 데 성공하였고, 일본의 ATR(Advanced

Telecommunications Research Institute International)에서는 FMRI와 EEG의 신호에 기계학습 알고리즘을 적

용하여 실제로 마음을 읽으려는 프로젝트를 진행 중이다. 또한, Stanford 대학의 Karl Deisseroth 연구팀은 최

근“광유전적(Optogenetic)”도구들을개발하였는데, 이는훗날특정위치의특정타입의신경세포에만정확하

고믿을수있게자극을줄수있게할것이다. 종합하면, 최근의이러한신경기술적혁신의역작은디카프리오

에게그가영화속에서만났던현실에대한질문을실제로던질수있는미래를예고하고있다.

In the movie Inception DiCaprio carries a spinning top which miraculously can determine the veracity of a

reality. In our non-Hollywood world without such magic tops, what is our best chance to know that the world

we live in is a real one? I believe the answer to that is predictability. Brains are geared towards detecting

causal relationships (or rather correlational relationships of sufficient statistical power) between sensory

events in the external world - that is the predictability of the world. This works well, as in our world real

objects always move along continuous space-time trajectories with no sudden jumps or fractures (i.e. there

is no teleportation in our world). We know our dreams as mere dreams since even the most vivid dreams do

not continue across multiple nights. Our “real”life on the other hand, resides in a space-time continuum

spanning our entire memorable life. Dreams have spatio-temporal fractures - realities do not. It is in this

context that Silicon Valley entrepreneur and brain theorist Jeff Hawkins wrote: Predictability is the very

definition of reality.

영화 속에서 디카프리오는 신기하게 현실 세계를 구별해 낼 수 있게 해주는 팽이를 가지고 다닌다. 그러한 마

법팽이가없는우리의현실세계에서는, 우리가살고있는세계가진짜인지알아낼수있는방법이무엇일까?

필자는그해답이예측가능성(Predictability)에있다고생각한다. 뇌는바깥세상으로부터의감각적인현상들간

의 인과관계(혹은 통계적으로 검증된 연관관계)를 감지하도록 설계되어 있는데, 이것이 바로 현실 세계의 예측

가능성이다. 이것은 상당히 효과적인데, 현실 세계의 실제 물체들이 갑작스럼 점프나 균열 없이 연속적인 시공

간적 궤적을 따라 움직인다는 것이 그 예이다(즉, 순간이동이란 없다). 우리는 아무리 생생한 꿈일지라도 여러

밤에 걸쳐 계속되지 않기 때문에 우리의 꿈이 한낱 꿈일뿐이라는 것을 잘 안다. 하지만 우리의“진짜”인생은

우리가 기억하는 평생동안의 시공간에 놓여 있다. 꿈은 시공간적 균열을 가지고 있지만, 현실은 그렇지 않다.

실리콘 밸리의 사업가이자 뇌 이론가인 Jeff Hawkins는 이렇게 말한다. “예측가능성은 현실에 대한 가장 가까

운정의다.”

THE BRAIN IS

IN THE HEAD

THE BRAIN IS

IN THE HEAD


데이트 •• 화제의 커플

| 글, 사진 _ 권대일학생기자

우리는‘베베’, 아기 곰 커플이에요 - 다혜의이야기

다혜_ 제가‘꼬마곰’이라는젤리를좋아해서캠

프하는 동안 이 젤리를 자주 먹었어요. 게다가 저

는 키도 작은 편이어서‘꼬마곰’은 제 별명이 되

었죠. 특히 저와 친하게 지내던 효인 오빠는 저를

‘아기곰’이라고 불렀고 저는 오빠를‘늙은곰’이라

고 부르면서 놀았어요. 나중에 사귀고 나서는 오

빠가 아기 곰을 뜻하는‘베이비 베어’를 줄여서

‘베베’라고 불러주었고 저도 자연스럽게 오빠를

‘베베’라고부르게되었어요.

꼬마곰 젤리 이외에도 저희 커플 사이에는 곰에

얽힌 이야기가 많아요. 사귀기 전에는 효인 오빠

가 저와 밥을 먹으려고 일부러 제가 아끼는 곰돌

이 목도리를 빌려가서는 돌려주지 않았었어요. 저

와사귄이후로오빠에게처음으로받았던선물은

새하얀 곰인형이었구요. 아무래도 저희 커플은 곰

과는떼려야뗄수없는사이인거같아요.

과학캠프에서의첫만남- 효인의이야기

효인 _ 지난 겨울 방학 국립중앙과학관에서 초등학생을 대상으로 하는 과학캠프에서 멘토

활동을 하면서 처음으로 다혜를 만났습니다. 처음에는 다혜를 그저 조용한 아이로만 생각했

습니다. 그러나 3주 간 캠프를 함께 하면서 첫인상과는 다른 다혜의 모습을 보았습니다. 따

뜻한마음씨와밝은모습그리고저와너무잘어울리는성격을보면서저는다혜에게빠졌

습니다.

봄학기수강변경기간때는몰래다혜가듣는수업을신청하였습니다. 그이후같은수업을

들으며 친하게 지냈고 저는 다혜의 마음을 끌기 위해 여러 작전(?)을 행하였습니다. 올 여름

또 다시 같이 과학캠프에 참가하면서 저는 다혜에게 제 마음을 고백했고 그렇게 저희는 알

콩달콩사귀기시작했습니다

‘베베’에게‘베베’가- 서로에게전하는이야기

다혜 _ 저는 남자친구가 저를 챙겨주고 아껴주고 저와 함께하려고 노력

하는 모습에 감동해요. 또 오빠는 학교에서 항상 함께하면서 제 생활을

즐겁고 풍성하게 만들어주고요. 오빠는 좋은 남자친구이기도 하지만 좋

은 선배이기도 해요. 옆에서 보고 있으면 든든하고 배울 점이 아주 많거

든요. 남자친구에게 말은 안하지만 몰래몰래 배워서 열심히 따라가고 있

어요.

효인 _ 다혜는 생각도 깊고 마음씨도 따뜻한 아이에요. 그렇지만 자신이

이루고자하는꿈에대해서는누구보다도굳센의지를가지고있어요. 자

기 일에 최선을 다하는 다혜는 멋진 알파걸이에요. 저도 그런 다혜를 보

면서 많이 배우고 변화해가고 있어요. 멋진 알파걸의 모습과 어린아이처

럼저에게안겨서방긋웃어주는모습을함께보여주는다혜가저에게는

정말사랑스러운여자친구입니다.

배효인기계공학전공학부08학번

강다혜화학과학부09학번

대전오월드

오월드는 2002년 개장한 구 대전 동물원과

2009년 개장한 구 플라워 랜드를 통합한 종

합공원이다. 개장시간은 오전 9시 30분부터

오후 6시까지이며 이용요금은 성인 기준으로

입장권 8,000원, 자유이용권 25,000원이다.

동물원과 화원 이외에도 조각공원, 놀이기구

등이있으며상설무대에서는마술, 댄스공연

등 다양한 볼거리를 제공한다. 학교 정문에서

104번이나 후문에서 604번을 타고 선사유적

지에서 301번이나 318번으로 환승하여 동물

원에서하차하면갈수있다.

전화 : 042-580-4820

영업시간 : www.oworld.kr

은행동플라잉팬

플라잉팬은 은행동에 위치한 이탈리안

레스토랑으로 피자와 파스타, 스테이

크, 리조또 등 다양한 양식 메뉴를 먹

을 수 있다. 내부 인테리어는 유럽풍으

로깔끔하게되어있어연인과함께식

사하기 적당하다. 영업시간은 오전 11

시 30분부터 오후 10시까지이다. 지하

철을 이용할 경우 중앙로역 2번 출구

에서 도보로 2분 내외이며 버스를 이

용할 경우 학교 후문에서 604번을 타

고중앙로역에서하차하면갈수있다.

전화 : 070-7734-4126

영업시간 : www.sungsimdang.co.kr

‘베베’에게‘베베’가아기곰커플이야기

9월까지도 기승을 부리던 더위가 물러가고 맞이한 10월, 풋풋한‘아기 곰’커플이 KAIST 커플 데이트를 신청했다. 서로를 베베라고 부르는그들의이야기에귀기울여보자.


생명과학과박태관교수의나노생체재료연구실을찾아서

| 글 _ 백현재학생기자

연구실탐방 •• 생명과학과 박태관 교수의 나노생체재료 연구실

Google 검색창에‘박태관’혹은‘나노 약물전달’, ‘삼성 신약개발’을 검색해보면,

박태관 교수가 2010년 삼성 고분자 학술상을 수상했다는 기사와 함께 삼성이 삼성 서울병원

과 함께 매년 1,000억 원씩 바이오 신약 개발을 위해 투자하고 있다는 기사가 나온다. 얼마

전 대한민국을 먹여 살릴 미래 10대 기술에 신약 개발이 꼽힌 것처럼, 현재 박태관 교수 연

구실에서진행중인연구주제들은최첨단약물전달영역에서많은주목을받고있다.

나노생체재료 연구실은 2006년 4월부터 차세대 지능형 생체재료 국가지정연구실

로 선정되어 고분자, 생명과학, 약학, 임상의학의 여러 분야를 융합한 연구를 진행하고 있으

며 2010년 11월 현재까지 SCI 논문 200여 편을 비롯하여 국내외 특허 등록, 기술이전 등의

주목할만한성과를계속해서거두고있다.

나노 생체재료 연구실에서 현재 진행되고 있는 연구들의 상당수가 상용화와 생명

공학적 응용의 확장 가능성이 타 연구실의 연구주제에 비해서 상당히 큰 편인데, 연구의 목

표 자체가 베일에 싸여있는 복잡한 단백질 구조를 밝혀내거나 염기 서열의 순서를 밝혀내는

것과는 다른 성격의 것이기 때문이다. 구체적으로 말해서 상당수의 연구가 단백질, 유전자,

항암제 등의 물질을 생체 내에 목표한 위치까지 안전하고 효율적으로 전달하는 캐리어, 세포

내로투약하는약물의양을안정적으로스스로조절할수있는지능적약물전달시스템을구

현하는것을목표로하고있다.

2010년에 가장 주목할 만한 성취는 차세대 핵산계열 약물인 siRNA의 세포내 전

달을 극대화시키는 획기적인 나노약물전달시스템을 개발한 것이다. 박 교수팀의 이 연구는

굉장히 획기적이면서 중요한 연구로 인정받아 세계적인 저널인‘네이처 머티리얼(Nature

Materials)’지에 2010년 1월 24일자로게재되어큰관심을받았다.

미래를 열어갈 신기술, 나노 약물전달체 연구에서 인정받고 있는 생명과학과 박태관 교수의

나노생체재료연구실의문을두드려보았다.

올해가 가고 2011년이 오면 또 수많은 사람들이 금연을 시도하겠지만, 경험상 80%에

가까운 이들은 일주일도 못되어 다시 담배를 꺼내 물게 될 것이다. 2010년 초에도 그랬다는 사실

을 담배연기와 함께 날려 보내면서. 그래도 힘을 내보자. 곰은 사람이 되고자 100일 동안 마늘과

쑥만 주구장창 먹었지만 조금 더 똑똑한 인간들은 니코틴 패치라는 것을 개발해서 오로지 금연만

을 위해 심신이 메말라버리는 사태를 막아냈다. 무조건적인 신체적 욕구의 억압은 오히려 부작용

만 초래할 뿐이며 그리고 금연은 어느 종교의 절대적 교리가 아니니까. 불쌍한 호랑이, 그 시절 고

기맛사탕이있었다면태초의민족신화는지금쯤바뀌어있을지도모르겠다.

뚱딴지같은 소리처럼 들릴지도 모르지만 방금 언급한 니코틴‘패치’는 현재 잘 나가기

로 소문난 우리학교 생명과학과의 나노 생체재료 연구실의 연구주제를 가장 쉽게 설명하는 상징

적인‘약물전달’의 한 방법이다. 금연을 결심한 이들에게 가장 큰 적, 금단현상을 유발하는 니코틴

을 패치 형태로 조금씩 체내에 공급해주면서 자연스레 흡연의 욕구를 감소시키는 이 원리는 누구

나 생각할 수 있지만 아무나 실현할 수는 없는 방법이다. 이처럼 보다 빠르고 안전한 방법으로 체

내목표지점까지약물을효과적으로전달하는방법및재료를바로생명과학과박태관교수의나

노생체재료연구실에서연구하고있다.


서적·영화 •• 이것이다, 플래시 포워드

로버트J. 소여의동명소설‘플래시포워드’를원작으로한미국ABC 방송의SF 드라마.

우주 탄생의 비밀을 풀어줄 인류 역사상 최대 규모의‘빅뱅 실험’으로 인해 전 인류가

의식을 잃고 미래를 본다는 상상력이 돋보이는 미국 ABC 방송의 드라마이다. 최신 물

리학 이론에 입각한 하드보일드 SF이면서 스릴러와 휴먼 드라마적 요소를 두루 갖추고

있는이드라마는뜨거운인기를얻은바있다.

지구상에 한 번도 일어난 적이 없는 고에너지를 일으키는 과학 실험이 가동된 순간, 전

인류는 의식을 잃고 환상을 본다. 그리고 단 1분 43초 만에, 비행기를 타고 하늘을 날고

있거나 계단을 오르내리고 있거나 자동차를 타고 있던 수백만 명의 사람이 목숨을 잃는

다. 그 환상은 바로 6개월 후의 미래 모습이었다. 그 환상이 정해진 미래라고 믿는 물리

학자 로이드와 정해진 운명 따위는 없다고 주장하는 FBI 요원 마크 벤포드의 갈등의 골

은점점깊어만지는데...

자신이 6개월 안에 살해될 운명에 처했다는 것을 깨달은 드미트리는‘오이디푸스’처럼

운명에 저항하기 위해 전 세계를 돌며 자신의 죽음에 관한 이야기를 알고 있는 사람들

을 찾아 헤맨다. 운명과 자유의지 그리고 우주의 본질에 대한 창조적이고 내밀한 탐험

을 담고 있는 이 작품은 독자들에게 끊임없이‘인간에게 자유의지는 있는가?’라는 질문

을던지고있다.

천재수학자의실종을둘러싸고벌어지는두뇌게임, 수학으로전개되는본격수학소설

작가 댄 브라운은 종교와 과학의 기저에 숨어있는 비밀과 갈등을 바탕으로 흥미진진한

이야기를 써 내려가 세계적인 베스트셀러 작가 반열에 오른바 있다. 이번에 소개할 장

편소설 <이것이다>의 저자 김태연은 수학, 천체 물리학, 양자역학 등 과학뿐만 아니라

스포츠(축구), 종교, 철학, 신비주의에 이르기까지 전혀 섞일 것 같지 않은 다양한 소재

들을 가지고‘다빈치 코드’와 같은 미스테리한 사건과 이야기 얼개를 설계하고, 이를

해석할프레임으로언어로서의수학을제시한다.

수학교수인 주인공‘나’는 천재 수학자의 실종과 그의 연구기록을 통해 그를 추적하는

연인에게 엄습하는 죽음의 징후가 담긴 소설책을 읽게 되고, 자폐증을 앓는 이가 이 세

상의 언어가 아닌 문자로 십 수년째 기록하고 있는 낙서더미에 엄청난 비밀이 잠들어

있음을깨닫는데...

아름다움을 표현하려 할 때, ‘시’가 아닌‘수학’을 떠올려 본 적이 있는가? 혹은, ‘수학’

을‘시’라고 여겨본 적은 있는가? 우주의 아름다움과 질서를 표현할 가장 완벽한 언어

가 다름 아닌 수학이라고 생각해본 적 있는 이라면, 김태연의 장편소설 <이것이다>의 번

뜩이는메시지가전율처럼다가올것이다.

이것이다

저자_ 김태연(2008)

ABC 방송드라마(2009~2010)

플래시포워드 Flash Forward



좋아하는 연구를 하면서 성취감을 느낄 수 있는 곳, 화기애애한 분위기 속에서 하루하루 즐겁게 생활

할수있는곳. 누구나꿈꾸는연구실의모습이바로이곳, 나노생체재료연구실의모습과닮아있다.

연구실문을나서며, 내일도이른아침부터새벽불을밝히고있을나노생체재료연구실사람들의하

루하루가 곧 가까운 미래에 인류의 암을 비롯한 유전병 정복에 한걸음씩 다가갈 수 있는 디딤돌이 될

것이라는희망을엿볼수있었다.

siRNA는짧은이중가닥의RNA 유전물질로세포내특정유전자를분해하여단백질로발

현되는 것을 강력하게 저해하는 작용을 한다. 매우 최근에 그 작용기전이 밝혀진 siRNA는 기존 저분

자량약물이나단백질약물로치료하기어려운난치성질병의강력한치료제로최근각광을받고있어

꿈의 신약이라 불린다. 불과 지난 10년 사이에 발견된 siRNA는 신개념의 핵산 의약품으로, 향후 엄청

난규모의시장을형성하리라기대되고있다. 그러나 siRNA를치료제로개발하기위하여는효과적약

물전달시스템의 개발이 관건으로, 로슈(Roche)와 같은 다국적 제약 회사들이 이미 몇 가지 siRNA 전

달기술 확보에 이미 수조원대의 비용을 지불한 바 있다. 박 교수팀은 화학적 결합 방법을 이용해

siRNA 단량체를 여러 개로 이어서 분자량이 증가되고 유연성이 있는 전혀 새로운 개념의 다중 접합

체를 제조하였다. 이를 독성이 적은 양이온성 고분자와 안정된 나노복합체를 만들어, 단백질 발현 저

해효율이매우월등하고, 면역반응이적은혁신적나노약물전달시스템을개발했다.

박 교수는“이 연구는 siRNA가 실제로 임상에서 유전자 치료제로서 사용될 수 있다는 입

증하는 연구 성과”이며“이 원천기술에 대해 국내외 지적재산권을 확보하고 해외 다국적제약 기업에

기술이전을추진중”이라고밝혔다.

이렇게뛰어난연구성과를계속해서내고있는비결은어디서찾을수있을까? 나노생체

재료 연구실은 쾌적한 연구 환경과 전폭적인 지원 외에도 연구실 구성원간의 팀워크와 우애가 타 연

구실에 비해 남달라 보였다. 홍철암(석박사통합 09학번)씨는“교수님 생신에는 모두 같이 등산을 가

죠. 또 서로의 생일에는 잊지 않고 파티를 해요. 그리고 지난 크리스마스부터는 마니또를 정해서 서로

익명의선물을주고받는행사를가지고있어요.”라고그비결을살짝귀띔했다.

이처럼나노생체재료연구실에서는연구실구성원들끼리서로더가까워질수있는계기

를 자주 마련하려고 노력하고 있었다. 김지선(박사 10학번)씨는“덕분에 연구실 분위기는 항상 화기애

애할 뿐만 아니라 실험실 내에서 연구 외적으로 발생하는 심적 스트레스를 줄일 수 있어 좋은 결과가

나오는것”이라고말했다.

또한 졸업 후 MIT의 Langer Lab을 비롯한 세계 유명 연구실에 박사 후 과정으로 진학한

선배들도 많아 홈커밍 행사 때마다 선배들이 후배들을 위해 애정 어린 조언도 아끼지 않고 해주기 때

문에후배입장에서도비전을가지고열심히노력하게된다고한다.


KAIST Science News

공지·뉴스 ••

>> 수리과학과권순식교수, ‘상산젊은수학자

상’수상

수리과학과 권순식

교수는 지난 2010

년 10월 22일(금)

대한수학회 가을

정기총회에서 노세

은(타이완 과학원

수학연구소) 박사와

함께‘상산 젊은 수학자상’을 수상했다. 올해

세 번째로 시행되는‘상산 젊은 수학자상’은

수학과 혹은 수학관련 학과에서 박사학위를

취득한 후 3년이 경과되지 않은 35세 이하의

수학자 중에서 선정된다. 권순식 교수는 편미

분 방정식 론에 대한 연구 성과를 인정받아 수

상자로선정되었다.

>> 엄상일·민달희·김미영 교수, 이원조교수

에선정

KAIST는 젊고 우수한 교원의 활발한 연구 환

경 조성을 위해 이원조교수제도를 도입했다.

이 제도는 올 7월 오이원 여사가 KAIST에

100억 원을 기부하면서부터 시행되었다. 선정

된 젊은 조교수들은 3년 동안 연간 2천만 원

씩 총 6천만 원의 연구비를 받게 된다. 자연과

학분야에서는 수리과학과엄상일교수, 화학과

민달희 교수, 생명과학과 김미영 교수가 선정

되었다.

>> 화학과유룡교수, 미래를이끌50인에선정

화학과 유룡 교수가

서울경제신문이 주

관한 미래를 이끌

50인에선정됐다.

유 교수는 석유화학

공정에서 필수 촉매

로 이용되고 있는

제올라이트 합성분야의 세계적 학자다. 수 나

노미터 크기의 구멍이 규칙적으로 뚫린 이산화

규소 물질을 거푸집으로 만들어 그 안에서 분

자나 원자를 조립시킨 다음 거푸집을 없애는

방식으로 나노 구조물을 합성하는 이른바‘나

노거푸집합성법’을세계최초로창안했다.

>> 수리과학과서동엽교수, 기초과학학회협

의체등의회장에선출

수리과학과 서동엽

교수가 이번에 기초

과학학회협의체 회

장에 선출되었다.

기초과학학회협의

체는 대한수학회,

한국물리학회, 대한

화학회 등 5개 학회를 연계하는 협의체로, 지

난 2007년도에 결성되어 현재 국내 기초과학

계전체를대표하고있다.

또 서 교수는 대한수학회 회장에도 선출되었

다. 회장 임기는 2년이며 2011. 1월부터 활동이

시작된다. 대한수학회는 1952년에 발족되었으

며, 국내수학분야의대표적인학회이다.

그 밖에‘수학 관련 학술단체 총연합회(약칭:

수총)’의 회장에도 선출되었는데, 이로써 서 교

수는 수학분야에서부터 기초과학 전체에 이르

는중책을맡게되었다.

>> 물리학과신성철교수, 한국물리학회회장

에선출

물리학과 신성철 교

수가 한국물리학회

제24대 회장에 선

출됐다. 2011년 1월

1일 취임하며, 임기

는 2년이다. 신 교수

는 자성물리학분야

의 세계적 학자로 미국물리학회 펠로우(석학회

원)이며, 우리대학 부총장을 역임했다. 한국물리

학회는 1952년 창립된 국내 최대 학회 중 하나

로현재회원수가 14,000여명에이른다.

>> 생명과학과김미영교수등4명, 청암과학

펠로에선정

포스코청암재단의

2010년 청암과학펠

로에생명과학과교

수, 수리과학과 교

수, Post doc 및졸

업생이 선정되었다.

신진교수과정으로

는 생명과학과 김미영 교수, 수리과학과 임미

경 교수가, Post doc과정으로는 수리과학과

신동화 박사(현 BK21재직), 수리과학과 황동선

박사(현 KIAS재직)가 선정되었다.

청암과학펠로는 박태준 포스코청암재단 이사장

의 과학인재 육성 방침에 따라서 시행된 사업

이다. 선발된 신진교수와 Post doc펠로에 대

해서는 연간 3,500만원씩 2년간에 걸쳐 연구

장려비를받는다.

>> 동아일보주간 2020년한국을빛낼위인에

이효철·정하웅·이상엽·이지오교수선정

동아일보가 이번에 창간 90주년을 맞아 2020

년한국을빛낼위인 100인을선정했다.

2020년 자신의 역량과 자질을 바탕으로 한국

사회를이끌어나갈 100명이선정되었는데, 이

중 세계적인 수준의 과학자들도 포함되어 있

다. KAIST에서는 화학과 이효철 교수, 화학과

이지오 교수, 물리학과 정하웅 교수, 생명과학

과이상엽교수가선정되었다.

>> 박혜연 연구원 및 박영균 박사과정학생, 몸

의떨림현상을분자수준에서해명

생명과학과 김대수 교수 연구실의 박혜연 연구

원 및 박영균 박사과정 학생은 몸의 떨림이 뇌

에 존재하는 칼슘채널에 의해 발생될 수 있음

을 밝혀 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재되

었다(2010. 5. 3, Online Publication).

진전증 환자의 피에 과량 존재하는 하말린이라

는 물질은 사람이나 동물에 주사 시 떨림을 유

발한다. 연구팀은 뇌의 Inferior Olive(IO)부위에

존재하는 CaV3.1 칼슘채널이 진전증에 관련된

신경신호(STO)의 생성에 중요하며, 하말린이

이를 강화시킴으로써 몸의 떨림을 생성하게 됨

을 규명하였다. 그동안 진전증과 관련된 신경

활성은 보고가 되어 왔지만, 진전증의 생성에

있어 분자수준에서 행동에 이르기까지 밝혀낸

것은이번이처음이다.

하말린에 의한 떨림은 본태성 진전증의 모델로

사용되어 왔으며, 본 연구를 통해 CaV3.1 조절

물질을 진전증 치료의 새로운 타겟으로 제시하

였다.

>> 의과학대학원 고규영교수, 신개념 항암신약

개발가능성타개

암 분야 최고 권위

지인 ‘Cancer

Cell’(8월 17일자)

에 카이스트 의과

학대학원 고규영

교수와 삼성의료

원 남도현 교수의

연구가 표지논문으로 게재되었다. 이들은 기

존의 혈관성장인자(VEGF) 이외에 또다른 성

장인자(안지오포이에틴-2, Ang2)가 혈관신생

을 촉진한다는 사실을 새롭게 발견하고 두 인

자를 효과적으로 차단하는‘이중혈관성장차단

제’를 개발했다.

혈관성장인자는 혈관신생을 촉진하는 인자로

지금까지 VEGF가 대표적인 인자로 인식돼

이를 억제하는 항암제인 아바스틴을 개발해

암 환자들에게 투여해 왔다.

그러나 아바스틴은 항암 효과가 크지 않고 오

히려 전체 환자의 50% 정도에서 암을 촉진시

키는 등 부작용이 적지 않았다.

고 교수팀은 VEGF 억제제를 투여하자 Ang2

가 급격히 증가한다는 사실을 발견하고

VEGF와 Ang2를 동시에 차단하는 이중혈관

성장차단제를 제작해 환자에게 투여하여, 기

존의효과보다탁월한효과가있음을밝혀냈다.

>> 이관수·최명철 교수, “Marquis Who’s

Who 2011년”편에게재

바이오및뇌공학과에 재임 중인 이관수 교수,

최명철 교수가 세계 3대 인명록 중 하나인

“Marquis Who’s Who 2011년”편에 이름을

올렸다. Marquis Who’s Who는 110년 동안

쌓아온 자체적인 기준에 따라 매년마다 각 분

야에서 눈에 띄는 업적을 쌓아온 인물들을 기

록하고 있다. 2011년에 새로이 발간되는 에디

션에는 96,000명의인물을담고있다.


New Professor

신임교수소개

신임교수소개 ••

2010년 가을, 다양한 분야에서 활발한 연구 활동을 벌여오신 13분의 교수들이

새롭게 KAIST 자연과학대학 등에 부임하였다.

| 취재 _ 박준성·변희수학생기자

연구분야 : Biomaterials, Cancer Nanotechnology, Programming Synthetic Biosystems

저희 생체재료공학 연구실(Biomaterials Engineering Laboratory)은 복잡한 질병의 조기 발견과 효과적인 치료를

위해서 실제 생물학적 체계들을 활용하여 임상에서 적용할 수 있는 다양한 크기의 생체적합적인 재료들을 개발하

는 연구실입니다. 최근 본 연구실은 새롭고 생체내에서 안전한 나노재료들은 개발하고 그 재료들과 생체내 마이크

로환경들과의 상호관계를 이해하여 이러한 나노기술들을 악성 종양의 조기 발견, 효과적인 예방과 치료를 위해서

활용하는데관심을가지고있습니다.

한마디 : 재료학, 화학, 생물학, 의학간의융합연구를바탕으로하여치료하기힘든질병들을조기에발견하고효과

적으로 치료하기 위한 새로운 의학 재료와 기술을 개발하려 합니다. 이런 목표를 가지고 뛰어나신 KAIST 학생들과

교수님들과같이일하게되어매우영광으로생각합니다. 열심히하겠습니다.

연구분야 : 물분자의 자기조립 구조와 상호작용에 대해 연구(Elucidating Structures and Interactions ofSupramolecular Self-Assemblies of Biological Molecules)

마이크로튜불(Microtubules, 약자로 MTs)은 25nm의 지름을 가지는 Protein 나노튜브로서, 신경세포 사이의 수송

(Traffiking), 세포분열(Cell Division), 그리고 세포의 뼈대(Cytoskeleton)로서의 역할을 담당합니다. MTs의 Assembly

와 Dynamics를 제어하는 단백질인 Microtubule-Associated-Proteins(MAPs)은 신경세포의 성장과 MTs의 안정성

을 유지시키는데 결정적인 역할을 합니다. Mutation, Phosphorylation에 의해 MAPs이 MTs에서 떨어져 나갈 경우,

MTs의안정성이현저하게떨어지게되고MTs을통한물질수송에치명적인손실이오는데이것이바로뇌관련질

병, 예를들어, 알츠하이머병, 파킨슨병의일종인FTDP-17 등으로이어집니다. 저는X-ray 산란실험그리고광학및

전자현미경을이용하여나노미터-마이크론스케일에서MTs과이를안정화시키는MAPs의구조와상호작용에대해

서연구하고있습니다

한마디 : 하나, MTs과 MAPs의 Structures 및 Interactions에 대한 이해의 폭이 증가할 경우, 알츠하이머 혹은

FTDP-17 같은 뇌 질환의 치료에 다양하게 적용될 것으로 봅니다. 나아가 자연(세포)을 모방해 만든 스마트물

질-즉, 항암물질 및 유전자치료물질 전달체계-을 바이오공학 분야 혹은 집적회로에 응용하는 성과를 기대할

수 있습니다. 둘, 다양한 분야의 융합연구가 가장 의욕적으로 이루어지고 있는 바이오및뇌공학과에 함께 할 수

있게 되어 매우 영광입니다. 얼마되지 않은 기간이지만 이곳 학생들의 유연한(Flexible) 사고와 도전적인

(Challenging) 연구 열정을 느낄 수 있습니다. 이런 학생들과 이런 분위기에서라면 인류가 해결해야 할 여러

난제들. 예를 들면, 뇌 관련 질병에 대한 연구가 그 재미를 더하지 않을까라고 기대해 봅니다.

박지호교수_ 바이오및뇌공학과 Ph.D. Materials Science / University of California, San Diego

최명철교수_ 바이오및뇌공학과 Ph.D. Physics / KAIST

연구분야 : Electrophysiology & Behaviors

지금 하고 있는 연구의 개괄적인 목적은 인간의 인지와 감성에 있어 뇌의 전기적 활성 신경회로들에 대한 연구,사회적 해동 장애에 대한 신경 기전 연구, 전기적 신경조절을 통한 뇌질환의 전기적 신경망 형성과 그 치료방법모색등이라고할수있습니다.

한마디 : 학생여러분들을위한한마디! 하나, 가끔잔디에누워파란하늘을올려다보며상상을해봅시다. 둘, 계획을세워생활을하며하루에한번꼭그에따른반성의시간을가집시다.

연구분야: Bioinorganic/inorganic chemistry; Small molecule activation related to the energy landscape

저의 연구 프로그램의 목표는 H2, CO2, CO와 같은 에너지-환경과 관계된 소분자를 활성화하는 새로운 전이 금속

화합물 시스템의 연구와 이를 이용한 산업적 촉매의 개발에 있습니다. 자연계에서 관찰되는 놀라운 에너지 변환 과

정을 살펴보면 Earth Abundant Transition Metal 이온과 그 밖의 무기화학 물질들이 가장 핵심적 역할을 수행하고

있음을 알 수 있습니다. 본 연구 프로그램을 통하여 추구하고자 하는 것은 첫째, 자연계의 에너지 변환 과정에 관여

하는금속효소들을모방할수있는금속화합물을합성하여이들의특성을연구함으로써효소의에너지변환과정

을 이해하는 것입니다. 둘째, 더 나아가 값싼 전이 금속을 이용한 다양한 무기합성 물질을 통하여 미래 에너지 산업

에유용한촉매를개발하는것입니다.

한마디 : 대한민국의 고급 과학기술 인재 양성 대학인 KAIST의 일원으로 함께 할수 있게됨을 큰 영광으로 생각

합니다. 국내 최고의 학생들, 그리고 훌륭한 교수님들과 함께 우리의 미래 에너지 및 환경 문제를 푸는데 열정

을 쏟고자 합니다.

연구분야: 이론 / 계산화학

나노기술의 발달과 함께 분자를 이용한 다양한 전자소자의 개발이 최근 주목 받고 있습니다. 대표적인 예로OLED나분자전자공학, 그리고 유기분자를 이용한 염료감응 태양전지를 들 수 있습니다. 이러한 시스템은 분자와 고체가 접하는 경계 면에서의 전자전달 현상을 수반하는데, 나노미터 수준의 매우 작은 크기와 펨토초에 이르는 극초고속 현상에 기인하여 실험을 통한 연구에 많은 제약이 따릅니다. 본 연구실은 이러한 경계 면에서의전자전달 현상을 설명할 수 있는 이론적인 방법을 개발하고, 이를 활용하여 실험을 선도하는 최적의 소자에 대한디자인을목표로하고있습니다.

한마디 : 새로운곳에서새로운일에대한설렘과그리고동시에낯설음에대한두려움이교차하는지금의심정은마치대학에갓입학한새내기의심정과크게다르지않은것같습니다. 자신을믿고훌륭하신교수님들에의지하여학생으로서주어진일에최선을다한것이오늘의나를있게하였듯, 이제한가족이된KAIST의훌륭한학생들과함께각자주어진역할에최선을다한다면최고를향한KAIST의도전에일조하리라믿습니다.

전대종교수_ 바이오및뇌공학과 Ph.D. Pharmacy / Seoul National University

이윤호교수_ 화학과 Ph.D. Chemistry / Johns Hopkins University

김우연교수_ 화학과 Ph.D. Chemistry / POSTECH


연구분야: 유기 합성 및 촉매 화학

2010년 노벨 화학상은 팔라듐 촉매를 이용한 탄소-탄소 결합 반응에 주어졌습니다. 이렇듯 새로운 화학 반응의발견은 학문적으로는 물론이고 신약 및 재료 산업에도 큰 영향을 미치고 있습니다. 따라서 유기 화학자들은 좀더 효율적이고 선택적인 화학 반응을 개발하고자 부단한 노력을 기울이고 있습니다. 저희 연구실에서는 생체내효소의 반응 기작으로 부터 영감을 받아 새로운 화학 반응 및 촉매을 개발하고자 합니다. 하늘을 나는 새의 원리를 따서 비행기를 발명하듯이, 생체내 화학 반응의 원리를 바탕으로 산업적으로 유용한 화학 반응을 개발하는것이저의연구목표입니다.

한마디 : 최고의 대학에서 최고의 지성들과 연구를 하는 제 꿈이 이곳 KAIST에서 실현되었습니다. 다른 훌륭한KAIST 교수님들 처럼 KAIST의 명성을 키워갈 수 있도록 연구와 교육에 최선을 다하며, 무엇보다 KAIST의 영재들을세계화학을이끌최고의인재로만들고싶습니다.

연구분야: Cancer Progression and Metastasis

저희실험실에서는 1차종양발생이후이암세포들이어떤과정을거쳐2차기관으로전이되는지를연구하며,

특히전이과정의각각의단계에서어떤유전자들이관여하는지와그들의발현제어기작을이해하는데초점을맞추

고있습니다. 이연구를통해서현재암환자사망원인의90% 를차지하고있는전이를예방하고치료하는데기여

하고싶습니다.

한마디 : 자신의 일들에 열정을 가지고 열심인 학생들을 보니 저도 그 에너지를 받아 힘이 나는 것 같습니다.

한국을 바이오 강국으로 만드는데 KAIST가 주도적인 역할을 할 수 있도록 함께 노력하면 좋겠네요.

연구분야 : Systems and Synthetic Biology

KAIST 생명과학과 시스템 생물학 연구실에서는 차세대 시퀀싱, 마이크로어레이 등과 같은 고속 대용량 실험기법과바이오인포마틱스기법을이용하여다양한생명체의유전체(Genome), 전사체(Transcriptome), 상호작용체(Interactome) 등의 다양한 생명정보를 게놈수준에서 측정하고 이를 융합분석하여 시스템 차원에서 생명체를 이해하고 얻어진 정보를 이용하여 인공합성생명체를 제작하는 응용연구에 촛점을 맞추고 있습니다. 기초연구와응용연구의두분야를구분하지않고자연스럽게병행할수있는특별한연구실을만들어나갈계획입니다.

한마디 : 대한민국을 대표하는 국가대표 KAIST에서 대한민국을 대표할 수준의 연구를 하고 싶은 꿈이 있습니다.“융합의시대”이니만큼제한되지않은다양한사고를하며연구를끊임없이즐기는우리가되길바랍니다.

Ph.D. Chemistry / University of Toronto김현우교수_ 화학과

김미영교수_ 생명과학과 Ph.D. Molecular Biology and Genetics / Cornell University

조병관교수_ 생명과학과 Ph.D. Biochemical Engineering / Seoul National University

연구분야 : 저의 연구분야는 편미분방정식 중 비선형 분산 방정식(Nonlinear Dispersive Equations)입니다.편미분 방정식은 해석학과 응용수학에서 가장 광범위하게 연구되는 주제인데 저는 이들 중 파동 역학에서 유도되는 비선형 방정식들을 해석학적으로 연구하고 있습니다. 여기에는 비선형 파동 방정식, 슈뢰딩어 방정식,KdV 방정식등이 포함 되는데, 주로 Fourier 공간에서의 해석학과 해밀턴 역학등을 이용하여 스케터링 또는솔리톤과 같은 해의 장기적 수렴 성질을 연구하고 있습니다.

한마디 : 지난 몇달간 이곳에서 생활하면서 카이스트 학생들의 능력과 열정이 대단함을 느꼈습니다. 학문적 자극이 풍부한 이 곳에서 일할 수 있게 되어 기쁘고요, 여러분들도 여기있는 동안 교수나 동료들과의 교류를 통하여평생좋아하면서할수있는일을찾아나가시기바랍니다.

연구분야: 수리물리학 (Bose-Einstein Condensation)

수리물리학은 물리학의 여러 결과에 대한 엄밀한 수학적 분석을 바탕으로 물리학 이론에 대한 수학적 기초를 다지

고나아가물리학및수학양쪽모두의발전에공헌하는것을목표로합니다. Bose-Einstein Condensation은극저

온에서일어나는물리적현상이며, 이를설명하는여러수학적모형및그성질들을연구하고있습니다.

한마디 : 훌륭한 연구 환경을 갖춘 KAIST에서 일하게 된 것을 기쁘게 생각합니다. 큰 꿈을 가지고 앞으로 나아

가려는 학생들을 만나서 그 꿈을 이루도록 돕고 싶습니다. 반갑습니다!

연구분야 : 기능유전체학을이용한질병의원인분석과치료제개발

제 연구의 목표는 다양한 질병에 연루되어 있는 세포의 이상 증식이 발생하는 메커니즘을 밝히고, 첨단 기능유전체학적인기법을이용해서치료제개발의타겟이되는분자를발굴하는것입니다.

한마디 : KAIST! 이곳에서 여러 석학들과 영재들과 더불어 인류를 괴롭혀온 질병들을 정복하는데 기여하고자 합니다.

권순식교수_ 수리과학과 Ph.D. in Mathematics / University of California LA

이지운교수_ 수리과학과 Ph.D. Mathematics / Harvard University

Ph.D. Molecular Genetics / University of California Irvine

연구분야 : 유기 합성 및 촉매 화학

저희 연구실에서는 빛을 사용하여 생물학 및 의학 분야의 다양한 문제에 새롭게 접근하는 것을 큰 주제로 하고있습니다. 구체적으로 홀로그래피, 이미징, 빛의 산란등의 성질을 잘 이용하여, 질병과 관련된 세포 내 현상을 관찰 및 이해하고, 또 빛을 이용해서 질병을 치료하는 목적의 새로운 장비를 개발하고 있습니다. 그리고 또한 빛을이용해서피부암과같은질병을조기에진단치료하는새로운분야를연구하려고합니다.

한마디 : KAIST는 한국 뿐만이 아니라 세계에서도 일류로 통하는 영재들과 교수님들이 모여 있는 곳입니다. 이곳에서 훌륭한 학생과 교수님들과 같이 연구를 할 수 있어서 기쁘게 생각합니다. 학생 여러분들은 이곳에서 다양한주제들을깊이있게배울수있고, 주위에있는좋은친구들로부터좋은자극을받을수있는최고의환경속에있다고생각해요. KAIST에서누릴수있는여러가지혜택들을적극적으로누리면서대학생활을하시기길바랍니다.

연구분야: 이론 생물물리

바이오 관련 연구는 인류가 당면한 21세기의 가장 중요한 연구주제들 가운데 하나로 꼽힙니다. 실제로 최근의 과학

기술 발전에 힘입어, 전에는 상상조차 할 수 없었던 방대한 양의 정보가 얻어지고 있습니다. 제 연구주제는 이러한

복잡한 생명현상들을 단순한 물리학적 원리와 이론을 바탕으로 이해하고 설명하고자 하는 것입니다. 보다 구체적으

로, 세포핵막을 통한 단백질과 유전정보의 수송, 세포핵 속에서 DNA간의 상호작용과 유전정보의 복제, 일종의 프로

펠러인Flagella를통한유체속에서박테리아의이동현상등의근간을이루는물리적원리들이무엇인지이론적접

근을통해밝히고자합니다.

한마디 : 이론 생물물리는 생명과학과 물리학의 경계에 있는 융합학문입니다. 저는 이것이 서로 다른 두 개의

언어를 이해하고 말하는 것과 비슷하다고 생각합니다. 여러분이 생명현상을 관찰하는데 머물지 않고 더 나아가

‘왜’그리고‘어떻게’라는 질문에 답을 얻고자 한다면, 생물물리는 여러분과 같은 미래의 과학도에게 기회의 땅

이 될 것입니다.

박용근교수_ 물리학과 Ph.D. Medical Physics and Medical Engineering / Harvard-MIT Health Science & Technology

김용운교수_ 나노과학기술대학원 Ph.D. in Physics / POSTECH

김준교수_ 의과학대학원


KAIST Integrating Natural Science화제의 인물 •• 카이스트 과학동아리 KINS를 만나다

시각으로는 훌륭한 연구를 수행하기 힘들다. 자신의 학문

분야뿐 아니라 주위의 다른 과학자들이 어떤 부분을 연구

하고 있는지, 그들의 아이디어와는 어떻게 통할 수 있는

지를항상주의깊게관찰해보아야할것이다.

KINS는 이러한 세가지 맥락에서 훌륭한 연구자가 되기

위해 모인 자연과학 학술 모임이다. KINS는 세가지 분과

수학, 물리, 화학으로 구성되어 있고, 세가지 분과가 돌아

가면서일주일에두번씩세미나를하게된다.

세미나의구체적인계획들은각분과별로다음과같다.

수학분과활동계획

세미나활동

수학분과는매달첫번째주에세미나을주관한다. 수학은

학문의 특성상 연구가 상당히 느릴 뿐만 아니라 최신연구

동향에 대해서 알기 위해서는 상당한 수준의 지식이 필요

하다. 따라서 연구동향에 관한 직접적인 리뷰는 힘들다.

기존의수학이론에대해이해하고, 그것이다른학문에어

떻게 적용되어왔는지에 초점을 두고 세미나를 할 계획이

다. 매달 첫번째 주에 진행되는 수학과 세미나 중 첫 번째

세미나에서는 순수수학의 기본적인 내용에 대해서 익히는

시간을 가질 계획이다. 순수수학의 기본적인 개념과 증명

을 설명해주고, 여러 가지 문제에 대해 토의해 볼 것이다.

예를 들어, 그래프 이론에 대한 설명 후‘모든 Simple

Graph에는 Degree가 같은 점이 적어도 2개 존재한다.’

를증명해보는활동이여기에속한다. 두번째세미나에서

는 첫 번째 세미나에서 했던 수학적 내용이 다른 학문과

어떤 관계를 가지는지 혹은 어떻게 응용되고 있는지에 대

해서 설명할 계획이다. 예를 들어,’그래프 이론으로 효율

적인 네트워크 시스템을 어떻게 구현할까?’등의 주제 등

이여기에속한다.

물리분과활동계획

물리분과는 매 달 세 번째 주에 세미나를 주관한다. 물리

의 특성상 연구동향을 직접 리뷰 할 수 있는 분야는 상당

히 제한적이기 때문에, 물리분과에서는 최신연구동향보다

는 물리적인 지식을 전달하는데 초점을 맞추고 연구동향

은 가능한 범위에서 개략적으로 하고자 한다. 한 학기 동

안 다룰 주제는 모든 분과에 있는 사람이 이해할 수 있는

내용이면서도 일반물리학에서는 다루지 않고, 다른 분과에서 유용하게 쓰일 만한 내

용을 다루게 될 것이다. 대부분의 내용은 선형대수학개론, 미적분학 1, 2을 바탕으로

물리학과 2학년 전공과목인 전자기학과 고전역학 및 현대물리학에서 다루는 내용과

그 심화내용을 다룰 예정이다. 연구 동향에 관해서는, 구성원 중 개별연구나 URP를

하고 있는 분 위주로 설명을 할 계획이다. 그 밖에, (분과 사람들이 원한다면) 그 주

전공강의에 대한 토론의 시간을 가질 계획이다. 이 시간에 각종 과제나 이해하지 못

한내용을함께해결해볼수있을것이다.

화학분과활동계획

화학분과에서는 매달 두 번째 주에 세미나를 주관한다. 첫 번째 세미나는 Nature

Highlight, Science, PNAS등에 나온 화학의 최신 연구분야를 리뷰하는 시간으로 활

용할 계획이다. 또한 그 연구를 이해하는 데 필요한 기초지식을 설명하는 시간도 함

께 가질 계획이다. 두 번째 세미나에서는 어떤 화학개념이나 반응들이 실제 우리 생

활에 어떻게 이용되고 있는지, 화학적 지식의 전달과 함께 구체적 사례를 소개하는

시간을가지도록하겠다.

KINS를 하면서 느끼게 되는 점은 카이스트에는 정말로 자연과학을 사랑하고, 훌륭한

학자를 꿈꾸는 학우들이 많다는 점이다. 세미나가 늦은 밤 자정에 끝나더라도, 세미

나이후수학문제나여러과학문제들을칠판에판서하고옹기종기모여토론한다.

KINS는 앞으로 여러 가지 계획들을 가지고 있다. 실제 흥미로운 연구주제를 잡아 동

아리 구성 학우들끼리 실제 연구를 함께 진행하여, 저널에 논문을 낸다든지, 국제적

인 대학생 수학경시대회에 참여하여, 세계의 친구들과 경쟁해본다는 목표에서부터,

우리가 가진 수학, 과학 지식을 대전 지역에 사는 어려운 환경에 있는 중고등학생들

에게 알려주고 직접 기획하는 크리스마스 과학강연회를 개최해보겠다는 목표까지 우

리가대학생으로서도전해볼수있는모든것에초점이맞춰져있다.

KINS의 궁극적인 목표는 카이스트 대표 수학, 과학 학술동아리로 성장하여, 훗날 카

이스트에 입학한 후배들이“수학, 과학을 좋아하고, 사랑한다면 당연히 KINS에 가입

해야지”, “KINS를 거쳐간 카이스트 선배들이 훌륭한 수학자, 과학자가 되었다.”라는

이야기의 주인공이 되겠다는 것이다. 미래 의 리처드 파인만, 라이너스 폴링을 꿈꾸

는 학우들이여, KINS로 오라. KINS 동아리에 대한 문의사항 : [email protected]

(회장조상연)

카이스트과학동아리KINS를만나다 | 취재 _ 조상연학생기자

자연과학동 2층 수학과 세미나실, 밤 10시의 늦은 시간이지

만, 20명 정도 되는 학생들이 옹기 종기 모여 앉아 이야기

를나누고있다.

“오늘의 세미나 주제는 그래프이론과 이를 이용한 전산 알

고리즘입니다. 오늘세미나를준비해주신강동엽연사를박

수로환영해주세요”

연사인 강동엽 학생이 앞으로 나와서 자신이 준비해온 파워

포인트 자료를 스크린에 주사하고, 세미나에 참석한 학생들

은 앞서 수다 떨던 모습과는 달리 진지한 모습으로, 유인물

과화면을주시한다.

과학동아리 KINS(KAIST Integrating Natural Science, 회장

: 화학과 08 조상연)는 2010년 가을학기부터 처음 활동을

시작한 신생 모임이다. 조상연(화학과 08), 박승균(수학과

08), 정홍택(물리과 09) 학생들의 주축으로 처음 시작하게

되었다.

카이스트에는 수많은 학우들과 함께 수많은 동아리들이 있

다. 밴드, 종교, 로봇, 문학, 예술, 운동 등 학생들의 다양한

모습과함께다양한범주의동아리들이있지만, 이공계연구

중심대학이라는이름과는다르게학생들의자발적인학술연

구 동아리는 수학문제 연구회 하나뿐 이었다. 수학문제연구

회(수문연) 역시 수학 문제를 연구하는 제한된 학문의 시각

을가진동아리이다. 한국에서자연과학과공학의메카로여

겨지는 카이스트에 자연과학 학술동아리가 없다는 건 정말

이상한일이고, 또한부끄러운일이기도했다.

수학과 과학 발전에 새로운 패러다임을 제시해 온 위대한

석학들의자서전이나대학시절의기록들을살펴보면그들의

훌륭한 연구가 단순히 교과 과정 내의 커리큘럼에서만 나왔

다고 볼 수 없다. 대학시절, 그들은 같은 관심사를 가지고

있는 동료 친구들과 많은 지적인 교류를 가졌다. 밤에 모여

서 어려운 문제에 대해서 토론하며, 서로의 부족한 지식을

메워주었고, 서로의 아이디어에 대한 비판과 토론의 과정을

가지면서다이아몬드의원석처럼투박한모습의아이디어를

다듬어서빛이나게도와주었다.

또한 21세기의 연구 패러다임은‘융합’이다. 한가지의 좁은

?


편집후기 ••

The editor’s notes

��Ø 1�Ý

44 KAIST Science

강경태학생기자

비록 많이 참여하진 않았지만 또 한편이 잘 마무리되어

뿌듯합니다. 아무쪼록 모든 자연대 가족 여러분들께 유익

하고흥미로운정보통이될수있었으면하는바람입니다.

박지훈학생기자

저번호 보다 더 나은 내용, 더 재미있는 소재를 찾기위해

동분서주하는 KAIST SCIENCE 편집위원들! 갑자기 추워

진 날씨에 건강유의하고 다음호는 더 신나게 작업할 수

있길.

변희수학생기자

여러 가지 일도 많았고 고생도 많이 했던 7호네요. 생각

보다 발간일도 늦어지고 힘든 일도 많았지만 그만큼 남

는 것도 많았습니다. 무엇보다도 일정이 많이 늦어져서

걱정도 많았는데 어떻게 학기 중에 끝낼 수 있어서 다행

이었습니다.

백현재학생기자

여름옷을 입고 시작한 7호 기획을 코트를 입고서 끝냅니

다. 마감까지 고생한 학생기자 여러분, 누구보다 신경 많

이 써주신 박윤성 선생님께 감사하다는 말씀 전하고 싶

습니다. 생생한 연구실 이야기를 전하는데 도움주신 지선

누님, 철암 형님을 비롯한 나노 생체재료 연구실 형, 누나

들모두감사합니다. 제가커피빈쏠게요~

권대일학생기자

KAIST SCIENCE의 기자가 된 이후 처음으로 학교 밖

에서 취재를 하고 돌아왔습니다. 이렇게 직접 발로 뛰어

기사를 만들고 나니 이제야 진짜 기자가 된 것 같습니

다. 2011년에도 발로 뛰어 만든 좋은 기사로 독자 여러

분께 인사드리겠습니다!

박승균학생기자

이번 호에서는 다양한 주제들에 대해 기사를 쓸 수 있어

서 좋았습니다. 광주과학기술원 탐방, 수문연 카지노 경

험 둘 다 모두 신선한 경험이었고, 많은 것을 배울 수

있었습니다. 제가 느낀 것을 기사를 통해 독자 여러분들

께도 전해졌으면 좋겠습니다.

물론 아직 기사 쓰는 일이 서툴기는 하지만, 점점 재미

를 붙여가는 것 같아서 다행입니다. 앞으로도 다양한 주

제에 대해 기사를 쓰고 싶습니다.

박준성학생기자

어느새 카이스트 사이언스 기자로 활동한지 두학기 째

가 되어갑니다. 처음 시작할 때만 해도 모든 게 어색했

고, 내 손으로 기사를 쓴다는 것이 실감이 나지 않았습

니다. 어느새 두 번째 학기 째로 접어드니, 아직도 형편

없긴 하지만 점차 익숙해져 가는 것 같습니다. 바쁘다는

핑계로 이번호에 많은 노력을 쏟지 못한 게 아쉽고, 이

기회에 여러모로 힘써주신 형들에게도 감사의 말씀을

전하고 싶습니다.

조상연학생기자

이번학기 기사들은 발로 이곳 저곳 뛰어다니면서 작성한

것이라, 시간이 많이 들긴 하였지만, 그만큼 풍성하게 가

을호를 만들어주었습니다. 앞으로도 KAIST SCIENCE 파

이팅!

박윤성교직원

취재를위해타대학을다녀보니모두더큰도약과미래를

준비하는 야심찬 모습에 감동했다. 그래서 과학 한국의

미래는밝고미래는과학도의것이라는것을확신했다.

저희는세계수준의대학을목표로창의적인과학인재양성과다양한학문의융합을통한새로운과학기술에도전하고

있습니다. 이에 따라 저희는 우수한 교육연구 장비와 최신 교육실험시설의 지속적인 확충이 필요하여 과학기술 발전을

위한 여러분의 소중한 후원을 기다리고 있습니다. 후원에 따른 모든 성과는 누구의 것도 아닌 여러분의 것이며, 훗날

여러분은우리과학기술발전에공헌한아름다운주인공으로기억될것입니다.

소중한후원, 아름다운주인공과학기술발전에투자해주세요

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Vol. 07 - KAIST 구들의강점을각각조명해보고상호협력을통해함께열어갈미래를그려보았다. ... 생명과학부는구조생물학분야의연구역량을